ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL PROGRAMA PARA ANÁLISIS DE MOTORES DC ALIMENTADOS POR CORRIENTE RECTIFICADA Y CONTROLADA TESIS PREVIA A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE INGENIERA ELECTRÓNICA SUSANA MANTILLA ESTRELLA Certifico que el presente trabajo ha sido realizado por ia señorita Susana Mantilla Estrella. ING. EFRAIN DEL PINO Director de Tesis A mis padres, cuyo espíritu de trabajo, constancia y fe me inspiraron para culminar mis estudios. CONTENIDO.- 1.- INTRODUCCIÓN 1 2.- DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA Y DEL MODELO MATEMÁTICO 4 Problema físico — Formulación matemática. 3.- SISTEMAS DE RECTIFICACIÓN CONTROLADA MAS USADOS Sistemas Monofásicos: Rectificación '.monofásica 16 media onda- Rectificación monofásica onda completa — Sistemas Trifásicos: Rectificación trifásica media onda — Rectificación trifásica onda completa. 4.- PLANIFICACIÓN GENERAL DE LOS PROGRAMAS 28 Estructura del programa — Diagrama de flujo general. 5.- DESARROLLO Y EXPLICACIÓN DE LOS PROGRAMAS 34 Ultimo intervalo antes del disparo: explicación y diagrama de flujo Primer intervalo después del disparo: explicación y diagrama de • flujo — Paso normal de integración: explicación y diagrama de flujo — Subrutina de Runge - Kutta — Subrutina para el cálculo del punto en que Y(1)= O — Subrutina para el cálculo del punto en el que vo(t)=ea. — Cálculo del valor medio de la corriente. 6.- CONCLUSIONES Exposición y discusión de resultados ANEXO 1.Lista de variables usadas — Listado del programa. ANEXO 2.Manual de utilización del programa. 56 I INTRODUCCIÓN En el presente trabajo de tesis se va a desarrollar el tema: "PROGRAMA PARA ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO DE MOTORES DC ALIMENTADOS POR CORRIENTE CONTROLADA Y RECTIFICADA". Una de corriente las continua ciones y, por dio características más importantes de es su facilidad de adaptación los motores de a diversas condi- la facilidad con que pueden ser regulados por me- de elementos de estado sólido,, se utilizan en muchas aplicacio- nes que requieren gran variedad de velocidades o en aquellas otras en que sea indispensable una regulación precisa. Con el tiristor se regula la velocidad del motor con sólo regular el ángulo de disparo. A partir del controlados como lanzamiento de Silicio elemento vez mayor sidad y de reducido ciencia de ha e bajo ido en de de los estado motores rectificadores sólido), de su continua uso es cada a las ventajas que brinda, como menor nece- mantención su mercado (elementos control debido y al inclusive costo, desplazando porque pero ocupa un especialmente espacio por su más alta a las formas convencionales efi- como la de Leonard-Ward ( Motor- Generador). Sin embargo la forma para no la exactamente el controlar con SCR's a Motor - Generador y se requiere un conocimiento realizar de equivale el forma cambio de convencional tep.nología, Motor - es decir, Generador a la especial el cambio de control por medio de SCR's. Este trabajo tiene por objeto estudiar el comportamiento de un motor de continua, en lo que se refiere a corriente, velocidad, torque y tensión en la carga, cuando este está controlado por medio de tiristores, con cualquier número de fases en la alimentación. El diagrama de numérica y la flujo del programa se respuesta cambia según basa en una el ángulo del cambie integración dis- paro. El programa está escrito microcomputadora trica, por en lenguaje BASIC para ser usado en la Tektronix cualquier de persona que la Facultad se interese de en Ingeniería conocer el Eléccom- portamiento de cualquier motor de continua. Con ligeras modificaciones se puede adaptar el programa para análisis de otros sistemas que estén alimentados por corriente rectificada -2- y controlada, que no sea un motor como en este caso. Ha sido atinada, del posible valiosa profesor Para él, que quiero Escuela de tud y ser una realización decidida Director quiero que la de dejar dirección Tesis, constancia también sintetizar me la dio de profesional trabajo que he Ingeniero de la mi de la Ingeniería la concretaré en afanes de servicio nos debemos. -3- gracias recibido Efrafn que culminar Del guardo mi Electrónica. a la comunidad a la de 'parte agradecimiento, gratitud oportunidad de este Pino. en el a la aspiración Esa gratia la que 2 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA Y DEL MODELO MATEMÁTICO EXPLICACIÓN DEL PROBLEMA FÍSICO El programa terísticas nua cia y en sí dinámicas discontinua. se del basa motor tación la investigación cuando hay los tiristores y La secuencia de pulsos se producen de la línea, de las conducción caracconti- Las señales de entrada son: una secuen- de pulsos- de encendido del ga TL. en indiferente del la y controlarla por medio de tiristores. -4- número el torque de car- al tomar la alimende fases, rectificar- Las señales de salida son: cidad del motor la corriente de armadura ¡a y CÜm. Para explicar mejor el la velo problema supongamos el circuito de la figura 1. Donde el motor se alimenta a través del tiristor, esté o no en conducción, es decir si ha ocurrido según éste o no el dis- paro, El tiristor ángulo do empieza üJt = el voltaje taje de caído debajo absorve conducir oC corriente a ea, instantáneo el diodo Vo, sube se polariza máximo esta región armadura en y excede Cuan- al directamente el voly blo- -£*}£•=- & , esto significa que el voltaje de línea ha del voltaje del motor. la energía entregada desde que valor la , tomemos de referencia la figura 2. de línea armadura quea cuando a de está la corriente señalada de con ®, -5- El circuito cOt armadura; esta inductivo =. c< en energía la hasta el figura 2 almacenada es enviada a la armadura rriente hasta que <*;t De hecho la corriente que llega desde el valor máximo de ia co- =• fb , región señalada con ® en la figura 2. cuando • toda a ser la cero, energía terminando ha el sido entregada período de con- ducción. ipT"" Durante do por el tiempo ésta que fluye acelera el la velocidad del motor tor es proporcional en /3 tendremos que la corriente, el troque motor, (x)m. a la la produciendo un T , produci- incremento en El torque desarrollado por el mocorriente velocidad media disminuirá de armadura cuando la , no exista de dos tipos corriente. (Figura 2). Figura 2.- Formas de onda de un circuito media-onda. El problema principal radica en -6- la ocurrencia de discontinuidades, da ( tor; figura y la rriente de 3), otra la una es decir, dada por Por armadura. ye en pulsos entre de conducción c¿ producida el en la voltaje que la existencia o lo que señal se «¿«t ^- f^> aplica ausencia podemos decir de entraal de mo- la co- que ésta flu- cada ciclo para un ángulo i Figura 3. Onda sinusoidal de entrada. Voltaje que se aplicará al motor. La la discontinuidad armadura ciones Cabe que anotar del producida motor, gobiernan que al estos por lleva la consigo ausencia un de cambio corriente en en las ecua- sistema. gráficos corresponden al comportamiento del motor cuando ha alcanzado el estado estable. Se puede ver más claramente estas señales de salida en la figura 4. El mentación voltaje Vo cuando es decir entre ^ armadura cuando del motor está es el igual al tiristor <^ cut ^_ A3 voltaje en de ali- conducción. y es igual al voltaje de ft> Figura 4.- ia.- corriente de armadura UW.- Velocidad del motor Vm.- Voltaje en el motor En el (aJm O, mente con caso que el motor haya arrancado del reposo ¡a - 0).hasta alcanzar el estado estable: la velocidad crece gradualhasta la llegar corriente bastante como de altos, se Este determinado puede a de un valor armadura decreciendo apreciar constante; que hasta en la lo inicialmente llegar figura a un que no acontece llega a valores valor constante, 5. gráfico se obtuvo en el programa, con datos de un motor con valores iniciales de corriente de armadura y \ ' velocidad gulo del motor iguales a cero, para un án- de disparo c£-3ó! 600 — 300 8. < 100 .,0 OÍ 0.4 0.6 0.8 1 U 1.4 1.5 1.8 . 2 2.2 2.4 2.6 23 3 3.2 3.4 3.6 3.8 t/ seg figura 5 Si se trabajase con fásica onda pulsaciones asegura así otro completa, por el ciclo pasó tipo de bifásica de de o frecuencia corriente rectificación, trifásica, de el de es ma.^or • se mayor fracción de tiempo, con altas piosibilidades de no llegar a la discontinuidad -9- mono- número línea durante sea esta FORMULACIÓN MATEMÁTICA. Las ecuaciones diferenciales que describen el comportamiento dinámico para el control del voltaje de armadura en constante, para el circuito de armadura son: Th V0 ¿= ia.Ra 4. La dia dt + 6a 6a = kv . o) m y para el sistema mecánico: T_ Cüm .B , JdjtLm ,TL "* dt + T_ km'*.ia en donde: Ra La Resistencia de armadura (ohmios) Inductancia de armadura (Henrios) Kv Constante eléctrica. O- »«<3,/raJ") J Momento de inercia ^Víg.Tr?1 B Coeficiente de fricción viscosa í u -w\ TL Torque de carga km contante mecánica ( Meo) - m } - 10- un campo Todos estos valores son datos característicos del motor. Reemplazando la fuerza electromotriz ea y el torque de cargaT|_ de las ecuaciones obtendremos 2 ecuaciones que son: -d¡a dt =J_(v - i a .Ra - kv La d"k-l(km¡a - BOJm - TL) dt J X1 si asumimos una matriz X — X2 donde: X1 = i Y1 - ia ; Podemos Y2 ^ X2 transformar el sistema de ecuaciones (2) en una for- ma general. X - A x -v Bu Las componentes (3) de las matrices A, B, pueden ser encontradas de la siguiente manera: X1 12 a21 a22 - 11 - 12 U B= = 22 reemplazando en la ecuación 3 tendremos: dXi~ 1 - ra1 1 a1 2 a21 a22 -, X1 12 U1 dt dX2 dt _ x2 321 22 donde: X1 — la m X2 ul u2 _ TL entonces: a12x2 dt dt 321X1 322X2 -12- b21u1 u2 de dia dt las ecuaciones (2) Raía kv^m 1v(t) La La La podemos ver que: OTL dnJm_ km ia , OuJm , Ov(t) + + dt J - J_T, j comparando (4) con (2) vemos que: _^a La kv La — , esto sentan de podemos de 0 1 J „ J _ concluir las características del señales 0 0 Km ^ J De n 1 -t- — La entrada y que: -Las motor: la matriz matrices la matriz X, es la A y B repre- U, es la de las de las señales salida. Como se explicó anteriormente puede existir discontinuidad en la corriente de armadura ia, con lo dos sistemas de ecuaciones que serían: -13- cual podemos plantear 1) Para ig> O dia _ Ra¡., Kv dt ' ~Taa ~ LT La (5) dtt/m _ dt ~ 2) Kmía _ Tl_ J J Para ¡a = O dia ~at - o (6) TL dt Volviendo al caso de plantear el problema en forma matricial tendremos: Para ia > 0 Ra La Kv ~Ta" 1 rá ; A - Jfih B= 0 0 <J -14- 0 1 j Para L d =O O 0 B- A = Para el cambio de (5) a (6) se tiene que haber ya aplicado el pulso en el gate del tiristor y que cumplir que voCtl > kv. Cu m De la solución para la corriente ¡a en función del tiempo, se podría obtener el ángulo de conducción, con el que se puede calcular el de extinción. Teniendo entonces, el ángulo de disparo, el de extinción y el número de fases p, se puede verificar si la conducción es continua o discontinua según se cumpla que: La conducción es discontinua _2TT La conducción es continua •f (7) -15- SISTEMAS DE RECTIFICACIÓN CONTROLADA PARA MOTORES DE CONTINUA, MAS COMUNMENTE USADOS En un sistema rriente continua, rectificación y de regulación de la parte control velocidad principal formado y al inductor tinua de una red regula a través a través suministrada se motores de constituye por suministran al inducido de diodos el y tiristores, del motor de alterna. de los circuito code que corriente conEsta tiristores tensión (SCR's) que a la vez regula la velocidad y el torque. Debido a monofásicas que y se puede trifásicas operar más desde líneas comunmente, capítulo algunos circuitos que son más usados. -16- de alimentación veremos en este CIRCUITO DE RECTIFICACIÓN CONTROLADA MEDIA ONDA Un circuito simple, se ilustra en la conbinación de un tiristor y el motor, como figura 6. Th Figura 6.- Circuito de rectificación controlada media- onda. La armadura se alimenta a través del tiristor, cada vez que este haya recibido una señal en su compuerta por medio de un circuito auxiliar de disparo. La forma de onda que muestra los principios de operación de este tipo de rectificación se puede apreciar en la figura 7. La operación en media onda se caracteriza por el almacenamiento y la descarga de la energía eléctrica en la inductancia durante el período de conducción, y el almacenamiento y la descarga mecá- nica entre períodos de conducción. • La corriente circula durante un ángulo de conducción anula cuando -^ y se cot - r\ volverá nuevamente al conducir cuando el voltaje de el tiristor haya línea sea recibido mayor el pulso al voltaje de de disparo. su estado de bloqueo cuando la inductancia ha descargado -17- armadura; y Vuelve a toda su Figura 7.- energía y la corriente cae a cero. Formas de onda para un circuito rectificado media-onda La ecuación vo(t) = del voltaje Ra ¡ e para el período de conducción, es: • La dig dt que se podría integrar Pero ya que no se conoce y encontrar el valor de t entre oC ¿~ out /3, hay que integrar las ecuaciones (u)t) tal'que ¡g =• 0. Esta forma de conexión es ventajosa únicamente por su bajo costo simplicidad, La corriente por ciclo. pero en circula cambio solamente -18- sus en desventajas pulsaciones son y muchas: corta, una La aceleración cuales dad al no del recibe pueden llegar motor baja corriente, a ser durante estas muy los períodos fluctuaciones pronunciadas de en la causando los velocidaños motor. RECTIFICADOR CONTROLADO Tratándose circuitos completa de se puede usar de MONOFÁSICO rectificación puentes y ONDA control de dos tiristores y COMPLETA de onda dos diodos, como se ilustra en la figura 8. Ra Figura 8.- Circuito de rectificación controlada onda completa. Si nos fijamos en la onda sinusoidal de entrada, en el medio ciclo positivo se dispara el tiristor -19- 1, la corriente regresa a la línea a través ciclo negsWse a través de a de tal corriente. ser negativo, un el diodo la forman diodo dispara del ubicados del tiristor D2; forma que diodos camino de 2 es Cuando los (D1); decir, sirvan el D1 voltaje y ahora, y la que de recuperación el medio corriente regresa los diodos camino en D2 en la retorno armadura tiende cierran de de son el energía, circuito, a y través de la armadura. th th Dp FIGURA 9.— Formas de onda para onda completa Las formas de onda para este tipo de rectificación se ven en la figura 9. La figura 9a nos muestra las formas de corriente de armadura y velocidad del -20- motor; y la región sombreada la energía que se almacena y se descarga de la inductancia. La figura 9b, indica los períodos en los que conduce tan- to el tiristor y el diodo. El motor ciclo y es ahora alimentado permanece por menor tiempo dos pulsos de en período entrada por de desvanecimiento, (período en el cual la velocidad del motor disminuye) Cuando neo el el tiristor alimenta torque uno la resultante es disparado, armadura acelera en la velocidad, cuando al t a conducir nergía, la los corriente el voltaje y el produce motor •= -rr diodos de línea la causando instantá- corriente un ¡g, incremento , trata de invertirse empezando de recuperación de armadura ; continua fluyendo de e- hasta que el inductor entregue toda la energía que almacenó o hasta que el tiristor dos haya sido disparado. De los gráficos podemos concluir que las ecuaciones respectivas serían: Para el período de conducción del tiristor: vo(t)= eg + Rai a + Lg ^ < ^ dt" y para el período de operación de los diodos: — u —[- a —j— dt -21 - SITEMAS TRIFÁSICOS Generalmente se para motores de mas de con tres seis tiristores tres diodos. circuitos utilizan 5 Hp a tiristores; o sistemas o base más. de onda de trifásica Se pueden emplear tres for- diodos completa puentes alimentación y tiristores; media onda que serían puentes con incompletos de tres tiristores y RECTIFICACIÓN CONTROLADA TRIFÁSICA MEDIA ONDA •oRa red AC Figura 10. Circuito trifásico media onda El -circuito de baja ristor de rectificación de la Th1, parte de la la controlada siguiente el figura voltaje representa trifásica forma'; cuando que se onda senoidal de -22- un media se aplica entrada circuito onda, dispara al el motor Van, con típico que primer será tratiuna el segundo disparo el conduce tercero esto Th2 y el voltaje Th3 y el en la figura 11. conduce se ¡lustra Vb>n aplicado voltaje será Vbn, y aplicado será Ven; forma general con todo Ven Figura 11. Voltaje de Ifareá Jj^e.. Voltaje que se aplicará al motor. Y en de salida en que la ser la el 12 se ilustra de de corriente, velocidad y motor. se que figura almacena La en zona la una la de voltaje sombreada inductancia se entrega (sombreado inferior). que se tendrá representa (sombrado Estas las ondas la energía superior), y dos zonas deben iguales. \r el mismo hecho de que ahora por período se tienen tres la variación de la velocidad no será tan anteriores. la magnitud notable como en los casos El tiempo de desceleración es menor, como también de esta variación. -23- ujfc Ths Thl Th3 Figura 12.- Curvas de intensidad y tensión en el motor RECTIFICACIÓN CONTROLADA ONDA COMPLETA (puente incompleto) Es el más formado comunmente por tres usado tiristores y para tres control diodos, de velocidad, como se ¡lustra está en la figura 13. El voltaje tiristores que Th1, se Th2, aplica y al motor Th3. está Sirviendo controlado los diodos por los para dar un camino de retorno a la corriente. La operación de este circuito se muestra en una secuencia de formas de onda, como se verá en la figura 14. Cuando negativa un tiristor se dispara crea una tensión en los demás tiristores, bloqueándolos. -24- ánodo - cátodo Generalmente diodo este paralelo energía) al para rriente tipo de motor, incrementar para circuito altas se (DF.- Diodo el ángulo velocidades y lo utiliza con un de recuperación de de torques conducción de relativamente co- grandes. Este diodo Df comenzará a trabajar cuando el voltaje en la armadura a tienda su estado reverso, como un camino para la energía almacenada. / ATh n / r 5 / i ^^ <: \3 _ *•• AD, 5 Figura 13.- Circuito trifásico puente incompleto. Explicación a.- En el voltaje de seis b.- de el caso 30 curvas'de que pulsos (A - las que alimenta por el el ángulo de disparo motor será una cero, rectificación ciclo. el disparo afecta solo a tres pulsos de los seis pulsos alternadamente. c.- Indica que dispositivo está actuando cada vez. d.- La corriente sea de armadura producida. -25- Cabe la anotar posibilidad que de en el programa no resolver este tipo se ha tomado de circuitos con en cuenta diodos de recuperación de energía, que se los toma en cuenta en este capítulo como una explicación de los circuitos A :» -Vbc / \v A que se \ V pueden encontrar. fch, Figura 14.- Formas de onda para la operación con puente incompleto -26- RECTIFICACIÓN CONTROLADA ONDA COMPLETA (Puente completo) Él puente completo se forma con seis tiristores, como se ilustra en la figura 15. Con este tipo de circuito se tiene menor rizado en ángulos pequeños de conducción. i-TH AiTH Th Figura 15.- Puente completo trifásico onda completa Este ejemplo circuito de se desarrollará aplicación del en programa. -27- forma detenida como un PLANIFICACIÓN GENERAL DE LOS PROGRAMAS PARA LA RESOLUCIÓN DE LAS ECUACIONES QUE DESCRIBEN EL COMPORTAMIENTO DEL MOTOR El programa cuatro está partes hecho en principales, un solo bloque igualmente se en el pudo que .constan haber hecho cuatro programas regidos por un programa maestro. Un esquema gráfico La primera parte se del motor, tipo de cálculo carán el de más disco, los de datos puede ocupa del apreciar ingreso alimentación, valores adelante se de con y corriente todo valores ángulo y calculados. y la datos, de velocidad, detalle; -28- de en figura (parámetros disparo, que 17. etc), se expli- almacenamiento en La segunda distintos de parte, lectura archivos armadura, y velocidad de datos grafización del almacenados de motor, y curvas tensión en de en los corriente los bornes del mismo, como función del tiempo. FINALIZACIÓN DEL CALCULO INGRESO DE DATOS CALCULO DE te Wm ALMACENAMIENTO Lectura de datos Lectura de Datos . IMPRESIÓN GRÁFICOS Lectura de Datos Cálculo del Valor medio de la corriente Figura 17.- Estructura del programa La tercera datos ciales de y parte, de entrada, valores lectura tipo máximos de de de datos La cuarte parte evalúa el valor medio estable, Se y el cálculo del ha implementado también programa, para el caso de impresión alimentación, corriente que solo puede hacerse cuando e y de condiciones estos: ini- velocidad. de la corriente de armadura, el motor ha alcanzado su estado torque. una haber instrucción de finalización del escogido un largo de integración, se vea la necesidad de finalizarlo. -29- tiempo demasiado parar el programa y Se podría decir que la primera parte del programa se reduce a la solución de los dos sistemas de ecuaciones mencionados anteriormente, lo cual difierenciales propósito se hará de se con el método de resolución de ecuaciones cuarto ha orden utilizado de una Runge-Kutta. de las Para subrutinas este científicas de Tektronix, Consideremos en la figura en las el caso de tener la corriente de armadura como 18, tanto la parte en que ¡g = O y ig > O son divididos pequeños intervalos. ecuaciones La diferenciales en Subrutina estos de Runge-Kutta pequeños longitud es dato de entrada a dicha subrutina. intervalos, evalúa cuya Habrá dos casos de excepción, que corresponden a los intervalos de menor longitud en los cuales o la corriente deja de existir, o ha ocurrido un nuevo disparo. La longitud de estos intervalos serán encontrados por medio de subrutinas auxiliares al programa principal. N _»tut N Figura 18.- Pulso de disparo, Conducción continua, conducción discontinua -30- El programa donde está va el sea el cuando sea estos para estar intervalo intervalo será a un a último el dividido evaluarse, aptes primero paso intervalos de 3 el un después normal. están en primero nuevo del En señalados casos, será gráfico los el el la números el el segundo y de sitio cuando disparo, disparo el con según tercero figura 1, 2 18 y 3 respectivamente. Se utilizarán algunas -variables auxiliares cuyo significado voltaje que se explica a continuación. M2.- Variable auxiliar que será: M2— 1 para ig> O M2 = 2 p a r a i — O M3.- Número de siendo en aplicada uno igual de al otro M5.- Si su de fases, y que intervalo motor, anterior, M2 auxiliar sinusoidal el valor que Variable último en número necesario M4.- la ' onda se y cuando a cambien igual a antes del disparo, está incrementará cada vez volverá M3 será de llegue a ser uno. No es mismo tiempo. (M4 — 1) para el al 1 ser en cualquier caso M4~0. ¡ a =0 fuerza y se aplica electromotriz do entonces la integración conducir mayor que el por el (eg) SCR de que el un la voltaje siguiente es mayor no va paso fuerza a pero la que el voltaje aplicaconducir. todavía el en ese Si luego de SCR no puede electromotriz aplicado, -31 - disparo, sigue caso siendo M5— 1. En otro caso M5~0, N9,- El numero de fases de rectificación Y(1).- ¡g Corriente y(2).- Wm Velocidad del motor. por ciclo. de armadura, Todos los cálculos se han reducido a la repetición de estos tres casos, desde el valor inicial de t hasta el valor final de t. de ¡g, Wm Los valores calculados son almacenados en un archivo en el disco para su utilización posterior. Para este archivo se ha implementado una variable que será la que indique al programa cada cuantos valores de los calculados se deberá El programa, figura almacenar en 19, valores, es el cuyo luego que es el flujo que de chequeará la último el la trabaja ilustra valor (diagrama que el de la de flujo de general se indica datos si' el ocurrencia del para en de flujo entrada la según 20; IV14, en inicialización disparo. figura variable e intervalo ese caso la gual a 1 pasará el programa ción de preguntando antes de se disco. diagrama comienza último el si de a evaluarse Si es verdad el en la diagrama caso IV14 de contrario no es i- a ejecutar un paso normal de integra- figura último paso que ocurrencia del disparo, 26), se ejecutó por será el primero (diagrama de flujo y lo si M4 fue tanto — el el de la figura 23). 1 significa último antes intervalo actual Cuando el cálculo del intervalo se ha realizado, es necesario saber si el tiempo hasta el que se ha realizado la última integración con respecto al tiempo total es menor, para ese caso debe retornar al inicio del programa, reciclaje, de lo contrario el cálculo total se habría ya llevado a -32- punto de cabo. Figura 19.- DIAGRAMA DE FLUJO GENERAL -33- DESARROLLO Y EXPLICACIÓN DE LOS DIFERENTES PROGRAMAS Habiendo explicado programa, lo partes anteriormente veremos principales y ahora de dividido cada una de una forma general en cada una las subrutinas de el sus utilizadas. 1.- ULTIMO INTERVALO ANTES DEL DISPARO DEL SCR Si ocurre el último intervalo, ( Diagrama de flujo de la figura la variable de uno. Se auxiliar M4 ejecuta un para paso esta normal -34- caso de debe tomar integración 20), el valor y según el -Si 100 No Cambio de la onda de alimentación Punto Comúi Figura 20.- DIAGRAMA DE FLUJO PARA EL ULTIMO INTERVALO -35- valor que tenga tanto en corriente Y(1), como en velocidad Y(2); se va haciendo distintos chequeos. • Primero es necesario venfa trabajando. encontrar cual un saber Si M2 ^ 2 intervalo Y(1) — O, este nuevo la explicación NI. tra a través una más adelante; . tud, de partir que y al intervalo (Figura subrutina de haber sistema Y(1)< distinto de a con de O, se debe entonces anterior lo ecuaciones se (H), llamaremos, 21a) auxiliar encontrado y se en para lo el caso encuen- que se explicará esta nueva longi- cambia M2 de su valor anterior 1 a 2 , ya que Y(1) toma el valor de 0. F I G U R A 21. -36- Si M2 X 2 al sistema, y Y(1) > O, cambia este es el la onda que está caso en el que tinuidad de corriente, M2 sigue siendo no va a existir 1 a 2 en forma Cuando M2 - 2 discon- igual a 1; La figura muestra una onda rectificada, donde N9=2, de alimentando 21 b M3 cambia entonces alternada. y M5=: O, habrá solamente cambio de la onda de alimentación. En cambio si M2=2 y M5^0, tendremos que ver si el voltaje aplicado al motor vo(t) es menor que eg, (vo(t) < eg), igual que antes solamen- te cambia la onda de alimentación. intervalo momento circular que N2 ya distinto habiéndose corriente tomar el de por la valor de 1 H, Si vo(t) > ea se buscará un nuevo en el cual realizado el armadura por (Ver figura FIGURA ^1 -37 - vo(t) ~ eg, disparo lo 22). que en empezará M2 este a tendrá 2.- PRIMER PASO DESPUÉS DE LA OCURRENCIA DEL DISPARO FIGURA 2 3 . - D I A G R A M A DE FLUJO PRIMER INTERVALO DESPUÉS DE LA O C U R R E N C I A DEL DISPARO -38- Luego por de la ocurrencia del disparo, para que fluya corriente la armadura del motor, es necesario que el valor del voltaje vo(t) sea mayor de la fuerza electromotriz eg en ese punto, (v(t)>egy Como veremos trado en la chequeamos do. en el figura con diagrama 23, qué de flujo en el instante sistema de ecuaciones del se ¡lus- primer intervalo viene trabajan- Si M2-^2, ejecutamos un paso, con la subrutina de Runge-Kutta, luego se deberá ver si el valor de la corriente intervalo calculado es mayor vamos al punto común igual corriente N1 (figura 24) en el cual Y(1) = necesario a de armadura en ese cero, si eso ocurre de reciclaje del programa. En caso contra- si es la o rio cero, correspondiente es cambiar negativa, el buscamos un O, al tener y(1) sistema de intervalo el valor de ecuaciones; entonces M2-2. FIGURA 24 Cuando M2 de armadura, 2 por y vo(t) ^;- > eg no va a existir todavía corriente lo tanto M2 debe ser igual a 1 y -39- ejecutamos un paso, pero si vo(t) < (M2 nuevo valor ~ 2) si vo(t) con ese < eg eg ejecutamos un paso sin cambiar M2 calculado volvemos a chequear si esto se cumple. M5 debe cambiar de O a 1; de lo contrario vo(t) > eg, con una subrutina encontramos un intervalo N2 en el que vo(t) = eg con el cambio de sistema de ecuaciones M2 1, Para mayor claridad ver la figura 25. PIGURA 25 3.- PARA UN PASO NORMAL En el caso de de ocurrencia del se evalúa paso el un intervalo disparo, con que no sea límite diagrama de flujo la subrutina de en del tiempo la figura Runge-Kutta y 26; el chequeo del valor de M2. Si estamos en el caso de M2 = 1 y común; valo; es decir pero se buscará que puede si Y(1) < una longitud O entrar Y(1) ^> O vamos al punto en como estudio en los un casos N1 en la que Y(1) = 0 y el -40- nuevo inter- anteriores consiguiente •FIGURA 26.- DIAGRAMA DE FLUJO PARA UN PASO NORMAL -41 - cambio a M 2 = 2, gráfico Si por riable de la el contrario tenemos M5. al sitio figura 27. que M2 — 2 nos fijamos en la va- Cuando M5 = O no hay ningún problema, se regresa de reciclaje del programa. Teniendo M5 = 1 y vo(t) < eg ¡gua| que anteSf vo|vemos a| s¡t¡o de reciclaje del programa o punto común, pero con vo(t) > fijamos la variable M5 de H en el de su valor que en O y se calcula un intervalo IM2 distinto vo(t) — anterior eg, 2 eg y cambio de a 1, de allí al sitio figura 28). -*i H I*- FIGURA 28 -42- la variable M2 de reciclaje. (Ver SUBRUTINA DE RUNGE-KUTTA Esta subrutina ecuaciones lores realiza diferenciales iniciales. Se la integración cuando trata se de numérica tiene el hallar una de problema función las de va- y(x) que satisfaga una ecuación diferencial de primer orden: y tome el valor inicial: Y ( a ) = y0 Ecuaciones sistema tir de de de órdenes ecuaciones obtener superiores pueden diferenciales este sistema de ser 'primer trabajar con reducidas orden a y a cualquier un par- método, utilizado para la solución de ecuaciones diferenciales. Es necesario para la explicación de ecuaciones diferenciales de otros métodos por el del método método como el de Euler y de de resolución Runge-Kutta partir de Taylor. Método de resolución de ecuaciones diferenciales de Euler Supongamos se busca la función dado En (a,yo) que el el valor punto se traza se y ( x ), ¡lustrada en la figura 29, inicial y ( a ) = y o . señalado una conoce que: recta como (1), tangente a dy_ _ f ( x , y ), dx ~~ -43- cuyas coordenadas dicho punto conoceremos y , también son: ya su pendiente, sea: m = f ( a , yo ) FIGURA 2-3 Ahora se puede valor (a -i- h) incrementar y x calcular desde el su valor punto (2) hasta un nuevo correspondiente sobre la tangente a la curva en el punto anterior, sea y-j y-1 = y0 + m h Este nuevo punto ( a + h, y<|) es una aproximación correcto: ( a - t - h, y ( a -f h )) El procedimiento se repite hasta En general se podría escribir: - 44- x= b. al punto Del valor de h dependerá el error. Si h es pequeño, el error será pequeño. Esta es una aproximación obvia, pero no exacta de "V — f(x,y) dx pero demasiado lenta. Método de Taylor Es de función los métodos y(x) en más una usados serie y de se trata Taylor de desarrollar alrededor del la punto (x,y) y 7 y (a) =y 0 )=y(x) + hy'(x)+ l¿y"(x)+ h^y'" (x) 2! 3! donde la ecuación diferencial es: Se que se puede sean está entonces y'(x) = f(x,y). calcular necesarias y aproximando la las truncando solución Obteniendo una aproximación para derivadas derivadas a de orden la serie, un polinomio superior significa de que Taylor. y(x + h) conocido y(x) y todas las y n (x). Se habla de un método de orden n. y(x+ h) =y(x)+- hy'(x)4- h2 y"(x) 4- h3y'" (x)+ 2! 3! -45- .*. hn y n(x) n! El error de truncamiento es : (n 1)! Si n =1 resulta la -.yí n . 1 ) (x) ecuación que teníamos en el método de Euler. y(x4- h) =y(x) + h y' (x) Los Métodos de Runge-Kutta Consisten ciendo en y(x), sin superior que gar estas f(x de fórmulas se que permiten necesidad del presentan con derivadas se cálculo el usan evaluar de método valores y(x -t- h), cono- las derivadas de orden de Taylor. extras de En la lu- función , y) de manera de tener igual exactitud que en el método de Taylor. Las fórmulas más comunes son: para orden cuarto: k1=- h f ( x , y ) k 9 = h f ( x + -1 h,y4 1 2 2 = hf(x4- 1 h , y - f - l 2 2 k 4 - h f ( x + h , y4 k3) -46- que es y(x4-h) igual = que tener: 4. y(x)4. 2! 3! 4! COMENTAR IO.- La dificultad principal de éste método radica en la determinación apropiada del incremento de integración H. El x programa en en 2 un en solo intervalos sí paso de calcula h, y(x pero 4- a longitud h/2, h) la vez incrementando calcula el la variable mismo como se ilustra en la figura paso 30. y X FIGURA 30 El punto (1) es el encontrado al avanzar -47- un intervalo de longitud h. y el punto (2) al avanzar dos intervalos de longitud h/2. Si la diferencia entre estos dos puntos ( 1 ) — (2), es menor o igual a un sigue cierto error adelante trarío el que £ con intervalos programa sea determinado necesario de realiza hasta anterioridad, longitud el estar con h, número dentro de de de la lo se con- bisecciones tolerancia de error establecida. SUBRUTINA DE CALCULO DE POLINOMIOS DE SEGUNDO GRADO Para las gitudes subrutinas de los en las que intervalos N1, para se encuentran ¡¿=0; y nuevas N2 para lon- vo(t) = eg necesitamos definir dos funciones que son: o ^ax -i- bx _|_ c para |a corriente de armadura o y(2)= dx + ex + d Para la velocidad Estas dos funciones para el cálculo explica a Para un la se encuentran de polinomios del motor por medio de segundo solución de esta subrutina, de corriente cada Los de Subrutina grado que se matriz decir, que puntos segundo U siempre con el tendrá nuevo almacenados grado que vez que se evalúa como de velocidad ( y(1) , y(2) ), se almacenan estos puntos en una matriz es esta continuación. punto tanto Esta de los tres cálculo de en servirán -48- la U (3,3). últimos un punto se la actualiza. matriz para puntos calculados definen interpolar funciones y obtener los valores de tiempo en los cuales ¡g = O y vo(t)=-ea, como se ¡lustra en el gráfico de la figura 31. X 1) U s 2) y(D ~ U 11 U21 u12 u22 U31 U32 3) - y(2) U 13~ U23 U33 Punto anterior Punto anterior Ultimo punto calculado. FIGURA 30.- a) Curva de corriente, b) Curva de velocidad 49- Teniendo tres puntos de una función de segundo grado, se puede encontrar dicha función, a las que llamaremos como: r-\. ax 4- b x 4 c Para la corriente. o Para la velocidad. y 2 (x) = dx 4 6x4 f Osea que debemos a,b,c,d,e y f; de donde determinar los valores de los podríamos escribir que: para ia corriente: aU-|i -+• -f- c 4- 4- c aU 31 = U22 = u3,2 U31 que en forma matricial sería: u?, un 1 a u21 u21 1 b Us-1 - U31 dU^-f eU11 4 - f c 1 y para la velocidad: = U13 d U * 1 f eU21 4 f = U23 ^31 + eU31 f = U33 f -50- U12 - u22 U32 coeficiente y en matrices: ~d " 21 21 e 31 f Las dos matrices, la de velocidad podríamos ponerlas en una y sola ~ U 13~ U23 U33 la de corriente de armadura, matriz ampliada, y trabajar con esta que la llamaremos U1 ( 3x5). Resolviendo estos 21 U31 U31 dos I 11 11 i 21 sitemas 1 1 J de tres 12 13 22 23 U32 U33 ecuaciones, por medio de reducciones de Gauss-Jordan, tendremos que la solución sería. - U 114X 2 - í - U 1 X + U 34 1 24 y 2 (x) = U115X2 + U125X 4- U135 Con estas dos otra para la subrutinas ecuaciones, velocidad una del para motor, corriente de pasaremos a armadura explicar y las siguientes. SUBRUTINA PARA EL CALCULO DEL PUNTO EN EL QUE Y(1) =0 Habiendo ya encontrado la función de segundo corriente, el problema se reduce a una de ecuación de segundo grado. -51 - grado simple para la resolución Entonces se tiene: U1 34 -U1 24 /-U1- 2xU1 2xU1 14 U1 34 l4 U1 14 Con el valor de X encontrado se debe p-'calcular el valor de la velocidad que corresponde gráfico a ese punto, para mayor claridad de la figura 32. FIGURA 32 -52- se puede ver el Reemplazando el valor de X en la eccuación de la velocidad se calcularía el valor de y 2 (x): y 2 (x) = U1 1 5 x 2 + U125x -4- U135 SUBRUTINA PARA EL CALCULO DEL PUNTO EN EL QUE vo(t)-eg Tenemos dos ecuaciones para y2(x), la una que obtuvimos de la subrutina anterior donde- y 2 (x)=U1 1 5 X 2 + U1 25 X4-U1 35 y otra ( (1) que depende de las condiciones del motor y de la onda de alimentación: y 2 (x)_ m sen( CJX - K5(M3-1)) Kv Creando una (2) variable auxiliar U9 tal que: U9 = (1)- (2) y a partir de un valor de X = X O inicializado, vamos dando pequeños incrementos hasta logra un U9 más pequeño, dentro de una tolerancia de error. Encontrando así el XO en el cual como se puede apreciar en la figura Este valor de XO reemplazamos en evaluar y2(x) en ese punto. y 2 (XO) = (U1 15 XO -*- U125)XO -J-U1 35 -53- vo(t)- eg 33. nuestra ecuación (1) para Este valor XO corresponde a la longitud que en la explicación del programa habíamos llamado N2. v FIGURA 33 CALCULO DEL VALOR MEDIO DE LA CORRIENTE. El valor medio de la corriente se define con: igdt t2 - t . en este caso, no de onda de la se conoce corriente la ecuación ig, sino que describe la forma solamente valores discretos de ella. Sabiendo que el cálculo de la -54- integral de ig equivale a calcular la superficie que ig encierra, podemos aprovechar el conocimiento de los valores discretos y calcular esta superficie por aproximación. Fijándonos se podría en la figura calcular 34, sumando la superficie las total superficies que encierra, ¡g de los trapecios formados al unir estos valores discretos entre si y con el eje del tiempo. Esta superficie calculada y dividida para el intervalo total en el cual se ha efectuado el cálculo nos da como resultado el valor medio de la corriente. FIGURA 34 La diferencia t2 . ^ debe ser tal que defina un período de la corriente como se ilustra en la figura 35. FIGURA 35 - 55- CONCLUSIONES EXPOSICIÓN Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS El .el trabajo de la de ejecutar_ este Ja que ejemplo del programa, EEE, Revista el va se confiabilidad para de se Jul/Aug programa artículo comprobar 78; con se el motor comparar que el ha los visto que la se resultados programa que se necesidad estudia en y así ha desa- rrollado en esta tesis trabaja eficientemente. Se va a analizar un motor de 55 rectificación onda completa. Kw, Su circuito -56- con alimentación trifásica, se ¡lustra en la figura 36. Los parámetros del motor son: Ra = 0.097164 Ohmios La = 0.0055675 Henrios J = 1.7525 Kg.m Kv = 2.4611 V.seg/rad Km = 2.547) N.m/A TL = 27.7 N.m ' " " +~\ $ I-TN I Í^> 1Vh3 ¿ a •\í \ 1 b i ^^ Z ^H5 Z _)_ _ M ThB ( 1 - • —^ FIGURA 36.- Circuito de control y rectificación de un motor de corriente continua por medio de SCR's En sigue la figura la las corriente líneas cuando entrecortadas está muestran conduciendo el una camino fase, en que este caso la conducción de Th4, Th3, Se conoce también que para un -57- ángulo de disparo 120, el motor alcanza su estado estable, con 120.75 rad/seg. . Primeramente estable a del 110° una se hará motor y para ejecutar luego estudiar el se esta velocidad . . programa cambiará el transisción y de para el estado ángulo de disparo volver al estado es- table con este nuevo ángulo de disparo. 1.- ÁNGULO DE DISPARO 120° Condiciones iniciales: Para la velocidad: Ldm(O) = 120,75 rad/seg Para la corriente: ¡g{0) = O Los resultados se tienen en forma gráfica o en una impresión de valores y la tabla correspondiente. De los resultados gráficos de la corriente, figura nua y mismo la se puede 37a, que ver la en la conducción alcanza un valor máximo de 19,72 A. gráfico corriente se ig podría llega a establecer ser cero, con forma el onda disconti- Fijándonos en el tiempo lo es de que en el cual conoceríamos el ángulo de extinción, que es 170t Se había expuesto ducción es anteriormente que se puede verificar si la con- discontinua o continua con en la que si: B < 21* , c/ La conducción es discontinua -58- la fórmula (7) Entonce siendo: K- 120° p *• 6 . tendremos= 170" efectivamente es menor que 180° con lo que verificamos que la y la corriente de armadura es discontinua. De acuerdo con velocidad del en período, un permanece la figura motor, la los 35Tb, cual la es cálculos constante bajo fuerza 120,75 muestran cientos de electromotriz rad/seg que no cambia esta velocidad períodos, es decir, que efectivamente-representa el estado estable del motor. En la figura taje de del motor, multiplicar trica, y 3.8, se ilustra de y la la fuerza velocidad acuerdo la corriente con electromotriz del lo motor explicado por de armadura, el vol- que se la la constante anteriormente obtendrá eléc- se cumple que la velocidad del motor sera: vo(t) para L> O vm = Los resultados gráficos se ilustran en las figura resultados impresos y tabla de valores en las páginas 62 y 63. -59- 32 y 38 y O cj co b) 03 oí to en to b) P° "o oí os e» b> -a b> o w o O NJ O O to o o o o Oí o • o Voltaje del Motor (Voltios) o o O) p to CD 03 co b) 0) 03 co —i Ul b) to b) (O b) 03 o co b) co b) 03 . ro o *>, o •• o 03 • . •• Velocidad del motor (rad/seg) 1 0 p to Corriente de armadura (Amperios) 009 OOfr ooe 002 .001 «.Oí•*#> ' >:« u OL" se (VJ oe e.: 01 ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA • ANÁLISIS DE MOTOR DC CONTROLADO POR SCR 13-MAR-81 16:51í42 JEEE TRANS* ON INDUSTRY APPL*» VOL IA-14f NO, A, JUL/AUG 78 PP 341 -MOTOR EN ESTADO ESTABLE 1) DATOS DEL MOTOR: RESISTENCIA DE ARMADURA INDUCTANCIA DE ARMADURA -CONSTANTE ELÉCTRICA CONSTANTE MECÁNICA MOMENTO DE INERCIA TORQUE DE CARGA ' . - . Re Ls Kv Km J -TL 0.097164 OHMIOS 0*0055675 HENRIOS 2*46110' Vses/rad Newton*m/A -1*75220 Ks'*m2 27*70000 Newton*m 2) DATOS DE LA ALIMENTACIÓN: VOLTAJE DE LINEA V VOLTAJE DE LINEA ' Vo FRECUENCIA-DE LINEA -f PERIODO T FRECUENCIA ANGULAR (omes's) w -ÁNGULO DE DISPARO slfs NO* DE FASES DE RECTIFICACIÓN •f VOLTAJES PARA CADA FASE: 380*00000 537*40115 60*00000 16*66667 376*99112 120*00000 6 1 vít) 2 vít) 3 vít) 4 vít) 5 vít) vít) V (eficaz) V (msx*) Hz msesf rso/seá ársdos Vo*SIN(w*t 0 00000) 1 04720) Vo*SIN<w*t Vo*SIN(w*t 2 09440) Vo#SIN<w*t 3 14159) Vo*SIN(w*t -.4*18879) - 5*23599) 3) CONDICIONES INICIALES Y RANGO DE INTEGRACIÓN! VALOR INICIAL DE CORRIENTE VALOR INICIAL DE VELOCIDAD IB = 0*00000 A Wm = 120*75000 rao/sea" INTEGRACIÓN DESDE: t = 5*556 irises" HASTA: t = EN INTERVALOS:' h = 20*044 mses' 0*100 msea -4) VALORES MÁXIMOS DE CORRIENTE Y DE CORRIENTE MAX* VELOCIDAD MAX*' SE HAN CALCULADO: 152 PUNTOS VELOCIDAD: 13 = 19*72520 A Wni = 120*76048 rsd/seá DATOS ESTÁN ALMACENADOS EN ARCHIVO: Cl BS ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA ANÁLISIS DE MOTOR DC CONTROLADO POR SCR ' Í3-MAR-81 1ÓÍ51.42 IEEE TRANS+ ON INDUSTRY APPL+, MOL IA-14» NO* 4> JUL/AUG 78 pp 341 MOTOR EN ESTADO ESTABLE t/mseá 5*556 5,050 5*750 5 + 856 5*956 6*056 6*156 6*256 6*356 6*456 6*556 6*656 6*756 6*856 .6*956 7*056 7+156 7*256 7*356 7*456 7 + 556 • 7*656 7*756 7*856 7*871 7 + 971 8 + 071 ' 8+171 8 + 271 8*333 8*433 8*533 8*633 8 + 733 8,833 8*933 9*033 9+133 9 + 233 9*333 Is/A 0 + 000 2 + 926 5 + 654 8+171 ÍO+4Ó9 12*535 14+360 15+934 17+248 18+293 19+059 19+539 19+725 19+610 19+186 18*447 17*387 16+001 14+283 12+230 9*835 7*098 4*013 0 + 578 0*000 0*000 0*000 0*000 O*000 0*000 2 + 926 5 + 654 8 + 171 10+469 12*535 14+360 15.934 17*248 18*293 19,059 Wm/rsd/seá 120+750 120*749 120*748 120+747 120+747 120+747 120+747 120+748 120+749 120+750 120+751 120+752 120+753 120+755 120+756 120+757 120+758 120+759 120*760 120+760 '120 + 760 120+760 120+759 120+758 120+757 120+756 120+754 120+753 120+751 120+750 120+749 120+748 120+747 120+747 120+747 120+747 120+748 120+749 120+750 120.751 Vm/V 465+403 454+945 443+840 432+105 419*756 406*810 393*286 379+203 364+582 349+442 333+806 317+695 301+133 284+143 266+749 248+976 230+849 212+394 193*638 174+606 155+326 135+825 116+132 96+273 93+103 73+089 52+970 32*776 12*536 0*000 454*945 443+840 432+105 419+756 406+810 393,286 379+203 364+582 349+442 333,806 • Ahora estando disparo a 110 en el estado y, bajo estable, las mismas cambiamos condiciones el ángulo iniciales de ejecuta- mos el programa, es decir: Condiciones iniciales: oJm ^120.75 Durante se el acelera, mayor, es el mayor pequeña ahora un período del que ahora el al motor debido a voltaje aplicado y, fuerza la y no logra existente. transitorio sultado inicial gráfico estos corriente, ilustrado de en como la motor conducción por lo tanto es también producida es todavía exceso de voltaje hacen se puede figura el de el factores ángulo, ángulo electromotriz contrarrestar Todos de cambio 39. que se apreciar Este produzca en el re- transitorio al- canza valores significativos cercanos a 160 A. A la medida que corriente la velocidad y de armadura relativamente bajo, Durante período, este rápidamente. A ya nuevamente ya que si velocidad casi la trata de décima estabilizarse parte velocidad del de motor su se suben en valores transitorio. incrementa pesar de que si vamos en el gráfico, parece que se ha nos fijamos tiene la la fuerza electromotriz eg, llegado a su en a tabla fluctuaciones estado estable, es así, de valores correspondiente, la todavía considerables alcanza la estabilidad durante un cierto tiempo después. -64 no y sólo oí O) 20 40 60 80 100 '20 140 160 a/A 180 i 2 3 4 . 5 :#; 6 ' 7 9 10 11 12 1 3 1 4 15 16 Figura 39.- Formas de onda de corriente de armadura y velocidad del motor, pnra-cl cambio de ángulo de dispaco. o - >• 1 7 1 8 124 ( t / tnseg) 120 - 122 - _. .j 40 Wm/ rad/se'g ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA ANÁLISIS DE MOTOR DC CONTROLADO POR SCR 13-MAR-81 16:55:33 IEEE TRANSPON INDUSTRY APPL,, VOL IA-14» No, 4 JUL/AUG 78 pp 341 CAMBIO DE ÁNGULO DE DISPARO 1) DATOS DEL MOTORí RESISTENCIA DE ARMADURA INDUCTANCIA DE ARMADURA CONSTANTE ELÉCTRICA CONSTANTE MECÁNICA MOMENTO DE INERCIA TORQUE DE CARGA Rs •Ls Kv Km J TL = = '= = = = 0,097164 0,0055675 2,46110 2,54700 1,75220 . 27,70000 OHMIOS HENRIOS Vses/rsd Newton,m/A K<5,rr,2 Newtorum 2) DATOS DE LA ALIMENTACIÓN: VOLTAJE DE LINEA V VOLTAJE DE LINEA Vo FRECUENCIA DE LINEA •F PERIODO T w FRECUENCIA ANGULAR (orneas) ÁNGULO DE DISPARO 3lf3 P NO, DE FASES DE RECTIFICACIÓN ' VOLTAJES PARA CADA FASE.Í 1 V(t) 3 4 = V(t) V(t) V(t) V(t) V(t) 380 ,00000 537 ,40115 60,00000 16,66667 376 ,99112 110 ,00000 6 Vo*SIN<w*t Vo*SIN(w*t Vo#SIN(w#t Vo#SIN(w#t Vo#SIN<w#t V (eficsz ) V ( ITI3X * ) Hz r3d/seá srsdos - 0,00000) 1,04720) 2,09440) 3,14159) 4,18879) 5,23599) 3) CONDICIONES INICIALES Y RANGO DE INTEGRACIÓNí VALOR INICIAL DE CORRIENTE VALOR INICIAL DE VELOCIDAD INTEGRACIÓN DESDEí t = HASTA: t = EN INTERVALOS: h = T IB = 0,00000 .A Wm = 120,75000 red/sea 5,093 mseá 180,093 liiseá 0,200 mseá 4) VALORES MÁXIMOS DE CORRIENTE Y DE VELOCIDAD: CORRIENTE MAX, VELOCIDAD MAX, Is Wm 163,07725 A 137,93470 red/sea SE HAN CALCULADO: 901 PUNTOS DATOS ESTÁN ALMACENADOS EN ARCHIVO: C2 ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA ANÁLISIS DE MOTOR DC CONTROLADO POR SCR ' 13-MAR-81 16*55*33 IEEE TRANSPON INDUSTRY APPL + , VOL IA-14* No* 4 JUL/AUG 78 PF- 341 CAMBIO DE ÁNGULO DE DISPARO . •t/mses" I a/ A 5*093 5*293 5*493 5*693 5*893 6*093 6*293 6*493 6*693 6*893 7*093 7*293 7*493 7*693 •7*870 8*070 8*270 8*470 8*670 8'*S70 9*070 9*270 9*470 9*670 9*870 10*070 10*270 10,470 10,648 10*848 11*048 11*248 11*448 11*648 11*848 12*048 12*248 12*448 12*648 12*848 13, -048 13*248 13.426 13,626 13.826 14,026 14,226 14*426 14*626 0*000 7*187 13*750 19*595 24*629 28*765 31*922 34*024 35*002 34*792 33*339 . 30*595 26*517 21*073 15*067 22*196 " 28*701 34*488 39*463 43*541 46*639 48*683 49*601 49*333 47*821 45*017 40*879 35*376 29*316 36*385 42*830 48.556 53*471 57*488 60*526 62*508 - 63*366 63*036 61,462 58*596 54*397 48*832 42 «7.1 7 49*724 56,107 • 61,771 66.023 70,578 73,553 < A Cl-i¿ -y <*. A~f"s Wm/rso'/seá 120*750 120.748 120*748 ' 120*749 120*753 120*757 120*763 120*770 120*776 120*783 120*790 120*796 120*802 120*805 120*807 120*810 120*814 120*820 120 í 827 120*836 120*846 120*857 120*868 120*879 120*890 120*901 120*910 120*918 120*924 120*930 120*938 120*949 120,960 120*973 120*987 121*002 121*017 121*032 121*047 121*062 121*075 121*087 121 *09Ó 121,106 121,118 121*132 121.148 121,165 121*183 •í o-i . ont Vm/V 504*992 489*712 471*649 450*907 427*602 401*868 373*850 343*707 311*612 277*746 242*302 205*481 167.493 128*552 93*319 489*712 471*649 450*907 427*602 401,868 373*850 343*707 311*612 277*746 242*302 205*481 167*493 128*552 93,319 489*712 471*649 450*907 427*602 401*868 373 * 850 343*707 311*612 277*746 242.302 205,481 167*493 128*552 93*319 489,712 471,649 450,907 427,602 401,808 373,850 la-* . 7r>7 •• É7 Comparando ángulo el estado estable de antes y de disparo, vemos que después del cambio en ambos casos la conducción del es discontinua, aunque el tiempo de discontinuidad para el ángulo de 110 es menor También que el anterior. podemos anotar que la velocidad ha aumentado notoria- mente alcanzando valores cercanos a los 146 rad/seg. Es de suponer que si volvemos a disminuir el ángulo de disparo, la velocidad lógicamente aumentará y, probablemente la conducción de la corriente sea ya continua. La figura velocidad de 40, y ¡lustra tensión disparo resultados verán en Si bien en (110 Los las los y gráficos el motor, ) se la corriente máxima corriente cuando ha tablas páginas 71 y de de con alcanzado valores de el armadura, nuevo ángulo la estabilidad. correspondientes se 72. ha subido su valor medio permanece constante, de valor ( lgmáx 18,7A) y por consiguiente el torque desarrollado en el motor. Con la ejecución de el programa y, observando todos sus resultados que son los que se esperaban, se puede decir que el programa trabaja eficientemente. Es de del paso ble en de la valores al principal la mismo mente y, integración. medida de que corriente tiempo, el importancia exceso la Un se paso necesite de selección un armadura, la velocidad de puntos del iguales -68- pequeño cálculo por motor apropiada es desea- preciso de ejemplo; pero cambia lenta- calculados que existirán, serían estos valores. so en Con el redundantes y Todo la el solo sus de de programa se halla Tomando en cuenta tanto en el motor ha dado al programa si hay alguna por como medio del que la un características dificultoso hace descrito comportamiento cuenta esto selección programa harían este motor dinámicas, mismo hay como mucha en la versatilidad interesada programa lo este mismo -69- compromi- paso de integración. en pueda programa. se ha como al muchas de todos gran habiendo pero únicamente que un trabajo DC, persona base, o ampliar exista longitud del en limitado ei manejo tomado es estudio otras forma de en lógico de el estas. características de tal ampliar hacer analizado disparo, manera este tomando se que tema este O tí co oí o o * O ro o 03 05 O) O5 oí co ro b) b> p b) ó "-i w co ta X C o co p b b) K O OD CD • O ji Velocidad del Motor (rad/seg) bs 3 CD b> CD 03 b) O3 Oí O3 —i oí b> o o oí bs co o o b> ro o o ro -fs. co bi ro b> p 'en O5 co ) b) b) 01 -• o o Voltaje del Motor (Voltios) co o Corriente de armadura (amperios) ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA ANÁLISIS DE MOTOR DC CONTROLADO POR SCR 23-MAR-81 18Í03Í07 IEEE TRANS, ON INDUSTRY APP*rVOL* IA-14* No» 4 JUL/AGO 78 pp 341 REGIÓN ESTABLE CON ÁNGULO DE DISPARO 110 1) DATOS DEL MOTORí RESISTENCIA DE ARMADURA INDUCTANCIA DE ARMADURA CONSTANTE ELÉCTRICA CONSTANTE MECÁNICA MOMENTO DE INERCIA TORQUE DE CARGA Rs LsKv Km J TL 0*097164 0*0055675 2*46110 2*54700 1*75220 27*70000 OHMIOS HENRIOS Vsesá/rad Newton+m/A Ks*m2 Newton*m 2) DATOS DE LA ALIMENTACIÓN: VOLTAJE DE VOLTAJE DE FRECUENCIA PERIODO FRECUENCIA LINEA LINEA DE LINEA V 380 ,00000 V íeficsz Vo 537 *40115 V (msx* ) f = 60* 00000 Hz T 16* 6ÓÓÓ7 mseá w 376 *99112 red/ses ANGULAR (orneas) 110 * 00000 srsdos DE DISPARO slfs FASES DE RECTIFICACIÓN p 6 ÁNGULO NO. DE VOLTAJES"PARA CADA FASE: .-N i 2 3 4 5 6 - v(t) v(t) v(t) v(t) v(t) v(t) Vo*SIN(w*t Vo#SIN<w*t Vo#SIN(w*t Vo*SIN(w#t Vo*SIN(w*t 0*00000) 1*04720) 2*09440) 3,14159) 4*18879) 5*23599) 3) CONDICIONES INICIALES Y RANGO DE INTEGRACIÓN: I3 = 0*00000 A Wm = 146*00000 rsd/seá VALOR INICIAL DE CORRIENTE VALOR INICIAL DE VELOCIDAD INTEGRACIÓN DESDE: t = . HASTA: t = EN INTERVALOS: h = 5*093 mseá 15*820 0*100 4) VALORES MÁXIMOS DE CORRIENTE Y DE VELOCIDAD: CORRIENTE MAX* VELOCIDAD MAX, SE HAN CALCULADO: 112 PUNTOS 13 = 18*76562 A Wm = 146,00816 rad/ses DATOS ESTÁN ALMACENADOS EN ARCHIVO: EJ1 ESCUELA .POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA ANÁLISIS DE MOTOR DC CONTROLADO POR SCR 23-MAR-81 18:03,07 IEEE TRANS, ON INDUSTRY APP,,VOL,IA-14, No, 4 JUL/AGO 78 pp 341 REGIÓN ESTABLE CON ÁNGULO DE DISPARO 110 Punto 1 o 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 . 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 t/mseá 5,093 5,193 5,293 5,393 5,493 5,593 5,693 5,793 5,893 5,993 6,093 6,193 6,293 6,393 6,493 6,593 6,693 6,793 6,893 6,993 7,093 7,193 7,293 7,393 7,493 7,501 7,601 7,701 7,801 7,870 7,970 8,070 8,170 8,270 8,370 8,470' 8,570 8,670 8,770 8*870 8,970 9,070 9,170 9,270 9,370 9,470 9,570 9,670 9,770 9,870 ^-""' Is/A 0,000 2,550 4,958 7,213 9,301 11,212 -"1-2,933 14,453 15,762 16,848 17,701 18,311 18,669 18,765 18,590 18,136 17,395 16,358 15,020 13+373 11,410 9,127 6*517 3,575 0,298 0 , 000 0*000 0,000 0,000 0,000 2,550 4.958 7*213 9,301 11,212 12,933 14,453 15,762 16*848 17*701 18*311 18*669 18*765 18,590 18, 136 17*395 16,359 15*020 13,373 11,411 Wm/rsd/sesf 146,000 145,999 145,998 . 145,997 145,996 145*996 145*997 145,997 145,998 145,998 145*999 146,000 146,001 146,003 146,004 146,005 146,006 146,007 146,007 146,008 146,008 146,008 146,008 146*007 . 146*005 146,005 146*004 146,002 146,001 146,000 145,998 . 145,997 145,996 145,996 145,996 145,996 145,997 145,997 145,998 145,999 - 146,000 146,001 146*002 146*003 146*004 146*005 • 146*006 146,007 146,007 146.008 Vm/V 504*992 497,706 489,712 481,022 471,649 461*606. ' 450*907 439,567 427,602 415,030 401,868 388,134 373,850 359,034 343 + 707 327,893 311,612 294,889 277,746 260,209 242,302 224,051 205,481 186,620 167,493 165,832 146,448 126,856 107,083 93,319 497,706 489,712 481,022 471,649 461,606 450,907 439,567 427,602 415,030 401,868 388. 134 373,850 359.034 343.707 327.893 311 ,612 294.889 277,746 260.209 242.302 7S anexos ANEXO LISTA DE VARIABLES USADAS T$.- Variable para titular ei problema U$.- Variable para titular e! problema (2 renglón) R.- Resistencia de Armadura (Ohmios) L.- Inductancia de armadura (Henrios) -KO.- Constante eléctrica K1.- Constante mecánica JO.- • . (V.seg/rad) (N.m/A) Momento de inercia ' (Kg.m) T9.- Torque de carga (N.m) -V,- Voltaje de Línea (Voltios) F1.- Frecuencia de I ínea (Hertz) Al.- Ángulo de disparo (Grados) T6,- Tiempo final de integración (segundos). HO.- Intervalo de integración N9,- Número de fases de rectificación F9.- Variable para i-ndicar cada cuantos puntos calculados se va a almacenar. 16.- Valor inicial de la corriente 17.- Valor inicial de la velocidad O$.- Variable para archivo de datos y resultados K4.- Variable auxiliar (T9/JO) VO.- Variable auxiliar ( 2 V) K5.- Variable auxiliar TO.- Período T1.- Tiempo de ocurrencia del disparo MI.- Variable auxiliar para almacenamiento de datos. M2.- Variable auxiliar para el sistema de ecuaciones que ' ( 2 / N9) se esta usando. -1.1 - ~M3.-.- Número de sinusoide del voltaje aplicado M4.-.- -Variable auxiliar, según el sitio del intervalo. ,1V15.- Variable auxiliar E.- Tolerancia de errror. • N .- ' . • ' • Número de ecuaciones M.- Vector con valores máximos de Y NI.- Número de puntos calculados N2.- Número de puntos almacenados U ,- Matriz para almacenar coordenadas de los tres últimos puntos T7.- Variable auxiliar para el tiempo de ocurrencia del siguiente disparo. Y(1}.- Corriente Y(2).- Velocidad ~W1,- Vector de dimensión 4 con parámetros de Window para gráficos. W2.- Vector de dimensión 4 con parámetro de Viewport para gráficos. Gl.- Vector de dimensión 4 eon parámetro de Axis para gráficos. J1.- Punto inicial desde el cual se desea la tabla de resultados. -J2.- Puntos final hasta el cual se desea la tabla de resultados -1.2 - LISTAD O ' DEL PROGRAMA 3 D9=-l 4 GO TO 100 8 GO TO 2720 12 BO TO 4970 16 GO TO 0400 20 GO TO 7750 24 F9=2 25 RETURN 100 REM TESIS/SMANTILLA 110 REM 120 REM ' ANÁLISIS DE MOTORES DC ALIMENTADOS POR CORRIENTE CONTROLADA 130 REM RECTIFICACIÓN DE N9 FASES CON TIRISTORES 140 REM . . . 150 REM ESCUELA POLITÉCNICA .NACIONAL' 100- REM TESIS DE GRADO-DEí SUSANA MANTILLA ESTRELLA . 170 REM DIRECTOR DE TESIS: ING. EFRAIN DEL PINO V » 180 REM 190 REM 13 DE NOVIEMBRE DE 1980 200 REM 210 GO TO 2560 220 REM *** SUEU DE CALCULO DE DERIVADAS dls/dt , dWm/dt 230 60 TO M2 OF ' 240,270 240 D<1)=<VO*SIN(W*X-K5*<M3-1))-Y(1)*R-KO*Y(2))/L 250 •D<2)=<Ki#Y<Í}-T9>/JO 200 RETURN 270 D<1)=0 280 D(2)=K4 ' 290 RETURN -' 300 R'EM ##* SUB, ACTUALIZACIÓN DE TRES ÚLTIMOS PUNTOS CALCULADOS 310 IF XO=A THEN 400 320 FOR Jl=l TO 2 " 330 FOR J2=l TO 3 340 U C J l r J2)=U< J1+1,J2) 350 NEXT J2 300 NEXT Jl 370 U(3fl)=XO 3SO U(3r:2)=Y(l) 390 U(3?3)=Y(2) 400 IF Y<1)=>0 THEN 420 410 F=l 420 RETURN 430 REM ##* SUB* RK CON INICIALIZA.CIQN 440 D==1/N 450 F0=0 400 REM *#* SUB. RK • ' . . ' 470 REM 480 REM DRIVERÍ ENTREGA: A » B » H T E > F O f Y » D » N S RECIBEí BO 490 REM SUB, DE SALIDA RECIBE: BljXOrY .(DíE»F»N.) X ENTREGA F 500 REM SUB, DE DERIVADAS RECIBE: X r Y S ENTREGAí D 510 DELETE P.'PO 520. FUZZ 10?l+OE-10 530 DIM P<N»8)rPO(12) 540 P9=1/1S 550 POR Pl = l TO N 500 P(PÍr8)=P9*n<Pl> 570 NEXT Pl 580 X=A 59O P3=H 600 F=0 610 GOSUB 220 620 P9=P3#(B-A) 630 IP P9<0 THEN 1880 640 IF P9=0 THEN 1860 650 IP F0>0 THEN 790 060 F0=l 670 PO<1>=0*5 '680 P0-C2) = 0 2928932188 690 P0(3)=l 707106781 700 P0<4)=0 166666.666667 710 P0(5)=2 720 P0(ó)=l 730 PO(7)=PO(6) 740 PO(8)=PO(5) 750 PO<9)=0+5 760 PO(10)=PO(2) 770 PO(11)=PO(3) 780 P0(12)=0>5 790 POR Pl = l. TO N 800 P(Plrl)=Y<Pl) 810 P(Plr2)=D(Pl) 820 P(P1»3)=0 830 P(P1,Ó)=0 840 NEXT Pl 850 P4=0 860 P3=P3+P3 870 B0=-l 880 Ql=0 890 Q3=0 900 P9=(X+P3-B)*H 910 IF P9<0 THEN 950 920 IF P9=0 THEN 940 930 P3=B-X 940 Q3=l 950 XO=X 960 B1=P4 970 GOSUB 300 980 IF FOO THEN 1930 990. Q0=0 1000 Q1=Q1+1 1010 P2=l 1020 P7=PO(P2> 1030 P8=PO(P2-f4) . 1040 P9=PO(P2-fB) 1050 FOR Pl=l TO N 1060 P5=P3#D<P1) 1070 P6=f7*<P5-P8*P<PlTÓ> 1080 1090 1100 1110 1120 1130 1140 1150 1160 1170 1180 1190 1200 1210 1220 1230 1240 1250 1260 1270 1280 1290 1300 1310 1320 1330 1340 1350 1360 1370 1380 1390 1400 1410 1420 1430 1440 1450 1460 1470 1480 1490 150O 1510 1520 1530 1540 1550 1560 1570 1580 1590 1600 Y(P1)=Y<P1)+PÓ PÓ=3*PÓ P ( Pl , 6 ) =P ( Pl > ó ) +P6-P9*P5 NEXT Pl IF P2=>4 THEN 1180 P2=P2-H IF P2=3 THEN 1160 X=X+0,5*P3 GOSUB 220 GO TO 1020 IF Q0>0 THEN 1330 FOR Pl=l TO N P(Plí4)=Y(PÍ) NEXT Pl 00=1 Q1=2#<Q1-1> BO=BO+1 X=X-P3 P3=0*5#P3 FOR Pi = l TO N Y(PÍ)=P(Plrl) D(P1)=P<P1»2) P<P1»Ó)=P<P1»3) NEXT Pl GO TO 1000 G4=INT<0*5#01> IF Q1=Q4+Q4 THEN 1410 GOSUB 220 -FOR Pl = l TO N P<PÍ?5>=Y<P1> P(P1 ,7)=D<P1) NEXT Pl GO TO 1000 02=0 FOR Pl=l TO N Q2=Q2+P < Pl f 8 ) *:ABS < P ( Pl * 4 ) • NEXT Pl IF Q2<=E THEN 1540 IF B0=>10 THEN 1830 FOR Pl=l TO N P(P1»4)=P<P1»5) NEXT Pl X=X-P3 Q3=0 GO TO 1240 GOSUB 220 FOR Pl=l TO N P<Plr.l)=Y(Pl) P(P1»2)=D(P1) P<Pl,3)=P(Plr6> Y<Pl)=P<Plí5) n<Pl)=P<Pl*7> 1610 1620 1630 1640 NEXT Pl XO=X-P3 B1=BO GOSUB 300 loso IF FOO THEN 1930 1660 FOR Pl = l TO N 1670 1680 1.6 9 O NEXT Pl 1700 P4=BO 171O IF Q3>0 THEN 1890 1720 BO=BO-1 . .1730 Q1=INT<0*5#QÍ). 174O P3=P3+P3 1750 IF B0<0 THEN 900 1760 G4=INT(0*5#R1> . 1770 IF Q102&Q4 THEN 900 1780 IF.Q2>0»02*E THEN 900 1790 BO=BO-1 18OO 1810 P3=P3+P3 ' • ' 1820 GO TO 900 1830 B0=ll 184O .GOSUB 220 1850 GO TO 1890 . 1860 B0=12 1870 GO TO 1890 188O B0=13 • ' "••'.. • .' 1890 XO=X ' 1900 B1=BO 1910 GOSUB 300 • ' . 1920 DELETE P 1930 RETURN • 1940 REM *%% CALCULO DE POLINOMIOS GRABO 2 PARA Yl(X)j Y2CX) 1950 U1(1»1)=U(1»1)"2 1960 1970 1980 U l < l - f 4 > = U < l > 2 > 1990 UKlí5)=U(l»3) 2000 Ul(2?l)=U(2íÍ> 2010 UK2y2)=U(.2»l) 2O20 U1<2/3)=1 2030 2040 2050 U l ( ' 3 r l > = U < 3 . . 1)~2 2060 U K 3 r 2 ) = U ( 3 f 1 ) 2070 U l ( 3 » 3 ) = l 2080 U K 3 » 4 ) = U ( 3 r 2 ) 2090 Ul ( 3 j 5 ) = U ( 3 j 3 ) 2100 FOR 1=1 TO 3 2110 FOR K=l TO 3 2120 F ó = - U l ( K f I ) / U K I f I ) 2130 IF -I = K THEN 2170 2140 2150 2160 2170 2180 2190 2200 2210 2230 2240 2250 2260 2270 2280 2290 2300 2310 2320 2330 2340 2350 2360 2370 2380 2390 2400 2410 2420 2430 2440 2450 2460 2470 2480 2490 2500 10 2520 2530 2540 2550 2560 2570 25SO 2590 2600 2610 2620 2630 2640 2650 2660 POR J=I+1 TO 5 Ul ( K j J ) =U1 ( K r J ) + F6*UJ1) (I NEXT J NEXT K NEXT I FOR 1=1 TO 3 FOR K=4 TO 5 NEXT K . NEXT I RETURN REM *** PUNTO EN QUE Y<1)=0 U9=-U 1 ( 2 ,<- 4 ) /•( 2*U1 ( 1 í 4 >') U8=SQR(U9#U9-Ul<3í4)/UKl»4>) XO=U9+U8 • IF XO=>U(2»1) AND XO<=U<3»1> THEN 2310 XO=U9-U8 Y(2) = <UK1»5)*XO+U1(2*5) >*XO+U1 < 3 » 5 > Y<1)=0 . Uí3yl)=XO U(3f2)=Y(l) . U(3í3)=Y<2) RETURN REM *## SUB+ PARA CALCULO DE Kv*Wm = v(t) (KO*Y<2)> U8= ( U 1 ( 1 j 5 ) ÜCXO+U 1 ( 2 j 5 ) ) #X04U1 ( 3 ? 5 ) -L9 'XO=XO+U7 L9=VO/KO#SIN(W*XO-K5*<M3-1» . U9= ( Ul ( 1 j. 5 ) #XO+U1 ( 2 í 5 » «XOf'Ul < 3 » 5 ) -L9 IF ABS(U9XE THEN 2500 IF U8#U9>0 THEN 2420 XO=XO-U7 • U7=U7/10 BO TO 2420 ' Y<1)=0 Y(2) = (U1(1»5)*XO+U1(2»5).)*XO+U1<3»5) U(3íl)=XO U(3í2)=Y(l) U<3f3)=Y<2) RETURN REM ****** COMIENZO. DEL PROGRAMA ****** PRINT "LANALISIS DE MOTORES DC CONTROLADOS POR SCR" PRINT 'JTESIS DE ORADO DE SUSANA MANTILLA — MARZO 1981' IF D9 -1 THEN 2640 PRINT "JUNIDAD DONDE ESTA EL DISCO PARA ALMACENAR DATOS? GGG"5 INPUT D9 CALL UNIT" rD9 CALL PRINT «JJTECLA 1 — ÍNDICE DE PROGRAMAS" PRINT "JTECLA 2 — ENTRADA DE DATOS Y CALCULO DE IB Y DE Wm PRINT "JTECLA 3 — GRÁFICOS DE Isy WJÍIT V EN FUNCIÓN DE t 2070 2680 2690 2700 2710 2720 2730 2740 2750 2700 2770 2780 2790 2800 2810 2820 2830 2840 2850 2860 2870 .2880 2890 2900 2910 2920 2930 2940 2950 2960 297O 2980 2990 3000 3010 3020 3030 3040 3050 3000 3070 3080 3090 3100 3110 3120 3130 3140 3150 3160 3170 3180 319S0 PRINT "JTECLA 4 — ESCRITURA DE DATOS Y OTRAS CONSTANTES1 PRINT 'JTECLA 5 — CALCULO DE CORRIENTE MEDIA 1 PRINT "JTECLA 6 —• FINALIZACIÓN DE CALCULO1 PRINT 'J ESCOJA TECLAGGGG' END REM *#* ENTRADA DE DATOS Y CALCULO **# PAGE F9=l REM F 9 — VARIABLE PARA FINALIZACIÓN DE CALCULO REM SE INICIALIZA F9=l REM CON TECLA ó SE CAMBIA A F9=2 PRINT "L , 1 — INGRESO TODOS LOS DATOS (PROBLEMA NUEVO) 1 PRINT "J . 2— MODIFICACIÓN DE DATOS ANTERIORES 1 . PRINT 'J CLASE DESEADA! GGG"? INPUT F7 GO TO F7 QF'2920*2840 G O T O 2800 " - • . . . PRINT 'JARCHIVO DEL QUE DESEA LEER VALORESI * ? INPUT 0$ OPEN 0*íi»'R"»X* GOSUB 5220 • CLOSE PRI "JNQMBRES DEL PROBLEMA (RETURN PARA DEJAR LOS MISMOS NOMBRES GOSUB 2960 GO TO 3230 GOSUB 2940 GO TO 3070 PRINT "NOMBRE DEL PROBLEMA: RENGLÓN PRINT Tí> INPUT X* IF X$= a * THEN 3010 U" PRINT "JNO.MBRE DEL PROBLEMA: RENGLÓN 2J" PRINT U* INPUT X$ IF X*-' * THEN 3060 RETURN PRINT "JRESISTENCIA DE ARMADURA (OHMIOS): « í INPUT R PRINT "JINDUCTANCIA DE ARMADURA (HENRIOS): "í INPUT L PRINT "JCONSTANTE ELÉCTRICA (Kv VOLT*SEG/RAD): "? INPUT KO PRINT 'JCONSTANTE MECÁNICA (Km NEWTQN#M/A): "í INPUT Kl PRINT "JMOMENTO DE INERCIA DEL ROTOR (KG*M~2): 'í INPUT JO PRINT "JTORQUE DE CARGA (TL NEWTON*M)Í 'í INPUT T9 . PRINT 'JVOLTAJE DE LINEA (VALOR EFICAZ EN VOLTIOS): "i 3200 3210 3220 3230 3240 3250 3200 3270 3280 3290 3300 3310 •3320 3330 3340 3350 3360 3370 3380 3390 3400 3410 3420 3430 3440 3450 3460 3470 3480 3490 3500 3510 3520 3530 3540 3550 3560 3570 3580 3590 3000 3010 3020 3630 3640 3050 3660 3670 3680 3690 3700 3710 3720 INPUT V PRINT -JFRECUENCIA DE LA LINEA (Hz): '? INPUT Fl PAGE PRINT 'JANGULO DE DISPARO (EN GRADOS); '? INPUT Al PRINT 'JNO* DE FASES DE RECTIFICACIÓN < P ) Í 'í INPUT N9 PRINT "JTIEMPQ FINAL DE INTEGRACIÓN (SEG.)Í 'í INPUT T6 PRINT "JINTERVALO DE INTEGRACIÓN (SEG*): • í INPUT HO PRINT 'JSE CALCULARAN APROX, 'ÍTÓ/HOÍ* PUNTOS" PRINT "JCADA CUANTOS PUNTOS CALCULADOS SE DEBE ALMACENAR? 'í INPUT F8 PRINT "JVALORES INICIALES AL TIEMPO DE OCURRENCIA DE DISPARO 'í PRINT " DE GATE DE SCR" PRINT "J . CORRIENTE < A > : ' í INPUT 16 . PRINT "J VELOCIDAD CRAD/SEOÍ 'í INPUT 17 . PAGE PRINT " JARCHIVO PARA ALMACENAR DATOS (Y RESULTADOS): 'í INPUT 0$ CALL "FILE' fD9jO$?X$ IF X*=" THEN 3510 PRINT -JYA EXISTE ARCH» *ÍQ$Í* DESEA DESTRUIR -SU CONTENIDO? •} PRINT °(SI O N0)í GGG'y INPUT X* IF NOT(X*='S' OR X*=-'SI') THEN 3420 KILL 0$ PAGE CRÉATE Q*ÍTÓ/<HO*F8)*3ó+400»0 REM *** INICIALIZACIO'N DE VARIABLES SET RADIANS SET KEY . K4=-T9/JO K5=2#PI/N9 TO=1/F1 T1=A1*TO/360 REM W=2#í Ml = l REM M2=l REM REM TI — TIEMPO DE OCURRENCIA DEL DISPARO (DENTRO DEL CICLO) MI — AUXILIAR PARA ALMACENAMIENTO DE DATOS M2=l M2=2 — — SISTEMA DE ECUACIONES PARA Y(l)>0 SISTEMA DE ECUACIONES PARA Y(l)-=0 M3 — NO, DE SINUSOIDE DE VOLTAJE APLICADO 1 <= M3 .<= N9 M4=l — ULTIMO INTERV* INTEGR» ANTES DE IMPULSO DE GATE M3=l REM REM M4 = l REM 3730 REM M4=0 — CUALQUIER OTRO INTERVALO 3740 M5=0 ' 3750 REM M5=l — S I Y<1)=0 > SIGUIENTE IMPULSO DE GATE YA HA SIDO 3760 REM . . APLICADO» PERO Kv*Wm > v<t)j SCR NO PUEDE EMPEZAR 3770 REM ' A CONDUCIR» . SI DESPUÉS DE UN PASO DE INTEGRACIÓN 3780 REM Kv#Wm TODAVÍA ES MAYOR QUE v(-t), M5=l 3790 REM M5=0 — EN CUALQUIER OTRO CASO» 3800 E=l»OE-5 3810 REM E — TOLERANCIA DE ERROR PARA SUB» RK 3820 DELETE B » Y r U » U l » M ' • 3830 N=2 3840 REM N — NUMERO DE ECUACIONES 3850 DIM D(N)jY(N)íU<3í3)yUl(3?5)íM(N) 3860 M=-1»OE+100 3870 REM M ••— VECTOR CON VALORES MÁXIMOS DE Y 3880 U=0 • 3890 REM U — MATRIZ PARA ALMACENAR COORDENADAS DE TRES ÚLTIMOS PUNT 3900 Nl=l 3910 REM NI — NO» DE PUNTOS CALCULADOS" 3920 N2=l 3930 REM N2 — NO» DE PUNTOS ALMACENADOS <N2=N1 SI F8=l) 3940 H=HO 3950 B=T1 3960 Y<1)=I6 3970 Y(2)=17 3980 T7=T1+TO/N9 3990 REM T7 — TIEMPO DE OCURRENCIA DE SIGUIENTE DISPARO DE GATE 4000 OPEN 0$yly"U"fX$ •' • 4010 'CALL "REWIND'jl 4020 WRITE *líT*fU$yRíLfKOíKlyJOíT9íV»VO»FlíTO,WíAlíTlrN9»K5íTóiHO»Ió 4030 WRITE #líN2.'T6íNfM 4040 WRITE *líTlíY»M3 4050 REM #*# AQUÍ SITIO DE RECICLAJE DE PROGRAMA #*# 4060 A=B 4070 IF A+H<=T7 THEN 4340 4O80 REM ### SIGUE ULTIMO INTERVALO ANTES DE IMPULSO DE GATE 4090 M4=l 4100 H=T7-A 4110 B=A+H 4120 GOSUB 430 4130 IF M2=2 THEN 4260 4140 IF Y(l)=>0 THEN 4200 4150 GOSUB 1940 ' 4160 GOSUB 2250 . • 417O M2=2 4180 B=XO ' 4190 GO TO 4670 4200 M3=M3+1 4210 Ml=2 4220 IF M3<=N9 THEN 4240 4230 M3=l 4240 T7=T7+TO/N9 4250 GO TO 4070 4260, 'IF M5=0 THEN 4200 4270 IF VO/KO#SINCW*XO:-K5*<M3-1>X=Y<2>. THEN 4200 4280 M5=0 4290 GOSUB 1940 4300 GOSUB 2370 4310 B=XO 4320 M2=l 4330 GO TO 4670 4340 IF M4O1 THEN 4590 ' 4350 M4=0 4360 REM *## SIGUE PRIMER INTERVALO DESPUÉS DE IMPULSO DE GATE 4370 H=HO . • 4380 IF M2=2 THEN. 4430 4390 B=A+H 4400 GOSUB 430 4410 IF Y(l)=>0 THEN -4670 4420 GO TO 4150 4430 REM 4440 IF VO/KO#SIN<W#XO-K5#<M3-1»<=Y<2> THEN 4490 4450 M2=l 4460 B=A+H 4470 GOSUB 430 4480 GO TO 4670 4490 B=A+H 4500 GOSUB 430 4510 IF MO/KO#SIN<W*XO-K5#<M3-1)X=Y(2) THEN 4570 4520 GOSUB 1940 -f • 4530 "GOSUB 2370 4540 'B=XO 4550 M2=l 4560 GO TO 4670 • • 4570 M5=l 4580 GO TO 4670 4590 REM ### SIGUE PASO NORMAL DE INTEGRACIÓN 4600 B=A+H 4610 GOSUB 430 4620 IF M2=2 THEN 4640 4630 GO TO 4410 4640 IF M5=0 THEN 4670 4650 IF UO/KO#SIN(W*XO-K5*CM3-1))OY(2) THEN 4670 4660 GO TO 4280 4670 REM ### PUNTO DE UNION DE TRES CAMINOS 4680 N1=NH-1 4690 IF I N T < N 1 / F 8 ) * F 8 O N 1 THEN 4800 4700 REM *** SOLO SE A L M A C E N A CADA F8 PUNTOS 4710 4720 IF M1' = Í THEN 4790 4730 Ml = l 4740 IF M3=l THEN 4770 4750 WRITE *i:XOfY»M3-Í 4760 GO TO 4SOO 4770 WRITE *ltXOrY>N.9 4780 GO TO 4800 4790 WRITE *1ÍXO»Y»M3 4800 REM 4810 FOR J3=l TO N ' • 4820 M(J3)=M(J3) MAX Y(J3) 4830 NEXT J3 4840 GO TO F9 OF 4850j4S60 4850 IF B<TÓ THEN 4050 4860 GOSUB 4940 . 4870 WRITE * Í í N 2 » B > N r M 4880 CLOSE 4890 PRINT 'FIN DE CALCULO' 4900 PRINT "JPARA ÍNDICE DE PROGRAMAS — TECLA 1GGG" 4910 SET NOKEY . ' . 4920 END 4930 REM ### SUB* LECTURA DE DATOS 4940 CALL "REWIND'fl 4950 READ *1íT$»U$»R,L,KO,Kl,JO,T9rV,V0 ? FltTO?tí,Al f TI r N9,K5?TóyHOr16, 4960 • RETURN 4970 REM ### GRÁFICOS **** 4980 DELETE WlrW2 y 61 4990 DIM Wl(4)jW2(4)jGl(4) 5000 REM . . 5010 REM Wl — PARÁMETROS PARA WINDQW 5020 REM W2 — PARÁMETROS PARA AXIS 5030 REM Gl — PARÁMETROS PARA VIEUPORT 5040 PRINT -JGRAFICO EN PAPEL? (SI O NO)í *í 5050 Gl(l)=12 5060 INPUT X* ' •' • 5070 'IF X$ = "S° OR X$=*SIS THEN 5110 5080 P8=32 5090 Gl(2)=127 5100 GO TO 5160 5110 PS=1 5120 Gl(2)=147 . • 5130 PRINT "JALISTE EL GRAFIZABORÍ PONGA PAPEL Y AJUSTE TECLAS SET1 5140 PRINT "JAPLASTE RETURN PARA CONTINUARGGG' 5150 INPUT X* 5160 REM 5170 PRINT "JARCHIVO DE .DATOS í *í 5180 INPUT 0$ 5190 OPEN 0 $ » 1 » " R " » X * 5200 GOSUB 5220 5210 GO TO 5290 ' . . 5220 REM *X* LECTURA DE DATOS INICIALES 5230 GOSUB 4940 5240 READ *líNl>T6rN 5250 DELETE M,Y 5200 DIM M(N)rY(N) 5270 READ *UM 5280 RETURN 5290 P*="l3 Wm Vm ' 5300 C$=SEG(P$r1f3) 5310 PRINT 'L 1 — 'ÍC$Í" EN FUNCIÓN DE f 5320 C*=SEG<P**4»3> EN FUNCIÓN DE 5330 PRINT "J ÍC* 5340 C$=SEG(P$í7f3) 5350 PRINT "J 3 — "?C$Í" EN FUNCIÓN DE f 5360 PRINT " J 4 — LOS TRES GRÁFICOS ANTERIORES" 5370 PRINT I J CURVA DESEADA: GGG-? 5380 INF'UT II 5390 GO TO II OF 5410j541O»5410j5810 5400 GO TO 5370 5410 Gl(3)=3»l 5420 Gl(4)=100 5430 GOSUB 5490 5440 GOSUB 5560 ' 5450 GOSUB 5730 5460 GOSUB II OF 6000r6000>6090 5470 GOSUB 6350 5480 GO TO 6390 5490 PRINT USING 5500:T6fTl 5500 IMA /5X" TIEMPO t DESDE O HASTA "2Dt4D" SEG — (TI = "2D*4D" SEG. tmin? tmsx PARA EL GRÁFICO: GGG' 5510 PRINT "J 5520 INF'UT Wl(l);W1(2) 5530 PRINT •JINTERVALOS ENTRE MARCAS EN EJE HORIZONTAL (t) 5540 INF'UT W2(l) 5550 RETURN 5560 5570 G-0 TO II OF 55SO?5610j5ó40 5580 PRINT USING 559.0 :C*rM(l) 5590 .IMAGE /5X" CORRIENTE ' FA'DEáDE O HASTA "4IU2D' AMPERIOS" 5600 GO TO 5660 5610 PRINT USING 5620:C$?M(2) 5620 IMAGE /5X n VELOCIDAD "FA'DESDE O HASTA "4IU2D1 RAD/SEG"5630 GO TO 5660 5640 PRINT USING 5650:C$?VO 5650 IMAGE /5X"VOLTAJE "FA"DESDE. O HASTA "4IU2D' VOLTIOS" 5660 PRINT "J "?C$?"min? "íCSÍ'msx PARA EL GRÁFICO: GGG'Í 5670 INF'UT W1(3).<.W1(4) 5680 PRINT "JINTERVALOS ENTRE MARCAS EN EJE VERTICAL ( m ÍC$í")í 5690 INF'UT W2(2) 5700 W2(3)=W1(1) 573.0 W2(4)=W1(3) 5720 RETURN 5730 PRINT "JORIGEN: . t = "jW2(3) 5740 PRINT ' "?CÍ>;"= "ÍW2(4)j" (SI O NO): 5750 INF'UT X* 5760 IF X$="S" OR X$="SI" THEN 5790 5770 PRINT "JCOORDENADAS DEL ORIGEN: '? 5780 INF'UT W2<3) y W2(4) 5790 F'AGE 5800 RETURN 5810 REM ##* TRES GRÁFICOS 5820 GOSUB 5490 '5830 FOR 11=1 TO 3 • 5840 DATA 70,67,100r37,33f66.67 y 4r33,33 5850 RESTORE 5840 5800 FOR J=l TO II 5870 READ G l ( 3 ) j G K 4 > 5880 NEXT J 5890 5900 5910 5920 5930 5940 5950 5960 5970 5980 5990 0000 6010 6020 6030 6040 0050 ÓOÓO 6070 6080 6090 6100 6110 0120 6130 6140 6150 6160 0170 6180 6190 (S200 6210 6220 6230 6240 6250 0260 6270 6280 6290 6300 6310 6320 6330 0340 0350 6360 6370 GOSUB 5560 PAGE GOSUB 5220 GOSUB II OF 6000,6000j6090 GOSUB 6350 NEXT II • GO TO 6390 REM ### SUB+ DE WINDOW Y VIEWPORT • WINDOW Wi(1)?Wl(2);Wl(3),Wl(4) VIEWPQRT Gl < 1) , Gl<2> , Gl (3) , 61(4) RETURN REM ##* GRAF, DE IB O DE Um GOSUB 5970 READ #1ÍT/Y>M3 MQVE ePSíTíY(Il) FOR J=2 TO Ní READ * l Í T » Y f M 3 DRAW ePSíTíYdl) NEXT J RETURN REM ### GRÁFICO DE VOLTAJE GOSUB 5970 F5=l READ *líTfY»M3 U5=VO*SIN<W*T-K5*<M3-1» MOME eP8íTfU5 FOR J=2 TO NI READ *1ÍT^Y>M3 IF Y(l»0 THEN 6260 IF. F5=2 THEN 6240 F5=2 U5=VO#SIN(W*T-K5#<M3-Í» DRAW @P8íT»U5 DRAW @P8ÍT,KO*Y<2) GO TO 6320 DRAW @P8ÍT>KO*Y(2) GO TO 6320 IF F5=l THEN 6300 F5=l U5=VO*S1N(W*F4-K5*<M3-1)) DRAW @P8:F4rU5 Ü5=VO*SIN<W5|CT-K5*<M3-1)) DRAW SPStTfUS F4=T NEXT J RETURN GOSUB 5960 AXIS @ P 8 i W 2 ( i > r W 2 < 2 ) r W 2 < 3 > » W 2 C 4 > HOME GP8Í 038,0 6390 0400 6410 6420 6430 0440 6450 6460 6470 6480 .0490 •6500 6510 6520 6530 6540 6550 Ó5ÓO 6570 0580 0590 6600 6610 6620 6630 0640 6650 6660 6670 6680 6690 6700 6710 6720 6730 6740 6750 6760 6770 6780 6790 6800 6810 6820 6830 6840 6850 6860 6870 6880 0890 6900 RETURN END REM **# ESCRITURA HE DATOS Y DEMÁS CONSTANTES P9=32 PRINT 'JDESEA IMPRESIÓN EN PAPEL? (SI O NO): INPUT X$ IF NQT(X$=°S' OR X$='SI') THEN 6490 PRINT 'JALISTE EL IMPRESOR Y LUEGO APLASTE RETURN PARA CONTINUAR PRINT 'GGGG' INPUT X* P9=51 PRINT 'JNQMBRE DEL ARCHIVO DE DATOS: M í INPUT 0$ REM #*# SUEU DE LECTURA Y ESCRITURA DE DATOS #** CALL "TIME'jZ* OPEN íílj "R" fX$GOSUB 5220 CLOSE 1 PRINT eP9:'LJJJ' • • GOSUB 6590 GO TO 6640 PRINT @P9-:' ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL' PRINT §P9: "FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA' PRINT @P9 JANALISIS DE MOTOR DC CONTROLADO POR SCR U* PRINT @P9 USING '/FA/FA/70< •"=•«) RETURN PRINT £?P9 J1) DATOS DEL MOTOR-: J" PRINT @P9: USING 6660 IR IMAGE 3X' RESISTENCIA DE ARMADURA 35T Rs = ' FD* ÓD50T* OHMIOS 0 PRINT @P9: USING 6680 ÍL IMAGE 3X" INDUCTANCIA DE ARMADURA 35T Ls = ' FB* 7D50T" HENRIOS PRINT §P9Í USING 6700 JKO IMAGE 3X' CONSTANTE ELÉCTRICA ' 35TKv = "FD, 5D50T PRINT (?P9I USING Ó720ÍK1 IMAGE 3X'CONSTANTE MECÁNICA' 35T ' Km •=' FIU 5D50T1 Newtonm/A P.RINT @P9Í USING 6740 í JO IMAGE 3X" MOMENTO DE INERCIA' 35T J = 'Flu SDSOT'Ká* HI21 PRINT GP9Í USING 6760 ÍT9 IMAGE 3X-TORQUE DE CARGA • 35T ' TL = ' FD* 5D> 50T ' Newton m PRINT Í?P9:IJ2) DATOS DE LA ALIMENTACIÓN? J ' PRINT (?P9Í USING 67901 V IMAGE 3X'VOLTAJE DE LINEA"35T' V = FD 5Dr 50T' V (eficsz)' PRINT (?P9Í USING Ó810ÍVO IMAGE 3X-VQLTAJE DE LINEA'35T"Vo = FD 5D , 50T° V (max*)' PRINT (?P9: USING Ó830:F1 IMAGE 3X" FRECUENCIA DE LINEA '35T' f = ' FD, 5D, 50T ' Hz ' PRINT SP9Í USING 6850 : TOXclOOO IMAGE 3X • PERIODO ' 35T ' T = ' FIU 5D50T" PRINT SP9T USING Ó870ÍW IMAGE 3X ' FRECUENCIA ANGULAR ( orneas) ' 35T' w = ' FIU 5D , 50T ' rsd/seá PRINT GP9I USING Ó890ÍA1 = " FD « 5D , 50T " árscios " IMAGE SX'ANGULO DE DISPARO ' 33T" 3lf a PRINT @P9t USING Ó910IN9 691.0 0920 0930 6940 Ó95O 6900 6970 0980 6990 7000 7010 7020 7030 • 7040 7050 7060 7070 7080 7090 7100 7110 7120 7130 7140 7150 7160 7170 7180 7190 7200 7210 7220 7230 7240 7250 7260 7270 7280 7290 7300 7310 7320 7330 7340 7350 7360 7370 7380 7390 7400 7410 7420 7430 IMAGE 3X"NQ* DE FASES DE RECTIFICACIÓN"35T' p = 'FD PRINT (?P9: USING 6930: . IMAGE 3X'VOLTAJES PARA CADA FASE:" FOR J=l TO N9 PRINT @P9Í USING 6960:J,K5#<J-l) IMAGE 2QXr 2D?33Ty "vCt) = Vo*SIN<w#t - "FD + 5D..1)' NEXT J PRINT @P9í'J3) CONDICIONES INICIALES Y RANGO DE INTEGRACIÓNíJ" . PRINT @P9: USING 7000:16 3X" VALOR INICIAL DE CORRIENTE'35T"Is = "FIU 5D»50T'A" IMAGE PRINT @P9: USING 7020í17 IMAGE 3X"VALOR INICIAL DE•VELOCIDAD"35T"Wm = "FD*5D»50T•rsd/seá" PRINT @P9: USING 7040:TI#1000 = " 4 D « 3 D mseá IMAGE /3X'INTEGRACIÓN DESDE í PRINT @P9: USING 7060)T6*1000 3v " IMAGE HASTAí - t = PRINT @P9: USING 7080í HO#10OO IMAGE 3X-EN INTERVALOS: h •= MD^Sd rfises" PRINT (3P9:BJ4) VALORES MÁXIMOS DE CORRIENTE Y DE V E L O C I D A D ? J * PRINT @P9: USING /llOiMd) IMAGE 3X"CORRIENTE MAX*"35T } Is = "FD * 5D? 50T1 A PRINT @P9: USING 7130:M(2) IMAGE 3X E VELOCIDAD MAX tD 35T' Wm = " FD+ SD? 50f rsd/seá' PRINT (3P9: USING 7150: NI IMAGE /3X"SE HAN CALCULADO: 'FD' PUNTOS" PRINT @P9í USING 7170:0$ IMAGE //3X"DATOS .ESTÁN ALMACENADOS EN ARCHIVO: : FA REM *** ESCRITURA DE VALORES (t, Is, Wmy Vm) 'PRINT "JIMPRESION DE VALORES DE tí Is? W m » Vm (SI O NO): QGB INPUT X* IF NOT(X*='S' OR X*='SI") THEN 7710 Rl=0 R3=50000 IF P9=32 THEN 7260 R3=50 J3=l GOSUB 7290 GO TO 7430 . OPEN 0 $ í 1 » " R " » X * • GOSUB 5220 PRINT "JHAY "•?? PUNTOS CALCULADOS1 PRINT "JNOt DE PUNTO INICIAL ("ÍJ3?' • INPUT Jl IF JKJ3 OR Jl;•NI THEN 7320 . PRINT "JNO* DE PUNTO FINAL ('íJl? B • INPUT J2 IF J2<J1 OR J2>N1 THEN'7350 IF J1=J3 THEN 7420 FOR J=J3 TO Jl-1 READ *i:T>YrM3 NEXT J • RETURN REM 744,0 7450 7460 7470 7480 7490 7500 7510 7520 7530 7540 7550 7560 7570 75SO 7590 7600 7-610 7620 7630 7640 7650 7660 7670 7680 7690 7700 7710 7720 7730 7740 7750 7760 7770 7780 7790 7800 7810 7820 7830 7840 7850 7860 7870 7880 7890 7900 7910 7920 7930 7940 7950 7960 7970 7980 FOR J=J1 TO J2 READ *líTfY>M3 U5=VO*SIN<W#T-K5#<M3-1>> IF Rl>0 THEN 7490 . . 60SUB 7640 PRINT @P9Í USING 7500 í J > T#1000 , Y( 1 ) , Y(2) , U5 IMAGE 8D»2X»6D*3Dí3(9D+3D) R1=R1+1 IF J=J2 THEN 7550 IF RKR3 THEN 7550 Rl=0 ' •. ' • NEXT J IF J2=Ñ1 THEN 7710 • PRINT- @P9Í ' J3=J2+1 PRINT 'JIMPRESION ADICIONAL DE VALORES (S-I O N0)í GGG 1 ? INPUT X$ OR THEN 7710 IF NOT<X*= GOSUB 7320 GO TO 7430 PRINT @P9Í USING *F*Í GOSUB 6590 PRINT SP9Í USING 7670í IMAGE 4X" Punto" 5X.." t/mseá" Sx ° Is/A * 6x' Um/rsd/ses' 5x' Vm/V" PRINT @P9Í USING 76901 IMAGE 70("-•)/ RETURN GLOSE PRINT JPARA CORRIENTE MEDIA (Y TORQUE) APLASTE TECLA PRINT JFINGGGG' END PRINT LCALCULO DE CORRIENTE MEDIA" REM REM — INTEGRAL Is # dt POR MÉTODO TRAPEZOIDAL REM — 14 ES VALOR MEDIO DE CORRIENTE REM GOSUB 7290 READ * 1 Í T » Y » M 3 . I4=-T*Y-<1> X5=T Y1=Y<1) X7=T FOR J=J1+1 TO J2 READ *!ÍT».YíM3 X5=T Y1=Y(1) NEXT J I4=(I4-fT*Y<l) >/<2*ÍT -X7) ) PRINT USING 7950ÍI4 IMAGE /'CORRIENTE MEDÍ A í * 21T.»4D,2D' AMPERIOS 1 PRINT USING 7970:i4#Kl IMAGE /'TORQUE (Imed * Km) '21T,4D,2D' NEWTON END PROGRAMA OCUPA 23955 BYTES Y TIENE 797 INSTRUCCIONES METRO ANEXO 2 MANUAL DE UTILIZACIÓN DEL PROGRAMA Debido han a que estado compuesto ligadas de deberá será ocupado anteriormente muchas fases de detallar la de sidad Se el programa entonces seguir - todos que equipo . está con por personas que no éste y, de ejecución, se: ha forma los visto como pasos que que está la neceutilizarlo. a continuación se señalanAsumimos el prendido e inicializado con fecha y hora. 1.- Colocar el disco correspondiente 2.- Escribir el comando CALL "MOUNT", 0,X$ (O si el disco está en la unidad cero) • 3.- UNIT 0 ( ó UN.1T-1 dependiendo en que unidad se encuentra e! disco). Cargar el programa con la instrucción: OLD" TES1S/SMANTILLA" Comenzar la ejecución por medio del comando R U N . A partir de este momento él programa provee de acuerdo a las diferentes fases de ejecución: -2.1 - una serie de preguntas Estas fases vienen acompañadas de la teclas de comando y son: TECLA TEMA 1.- índice de programas. 2.- Introducción de datos y cálculo de ¡g y Wm .3.- Gráficos de ia, vm y Wm en función del tiempo. 4.- Escritura de datos y otras constantes 5.- Cálculo de la corriente media. 6.- Finalización del cálculo, Explicaremos ahora la ejecución con cada tecla, y para mayor claridad, veremos como se ejecutaría el programa para el problema del motor en estado Suponiendo estable, que es y con la ángulo primera vez de que disparo se va de. a I20. pasar este ejemplo. Luego de haber puesto el comando RUN, deberá aplaster la tecla uno para tener el índice de programa. TECLA 2.- ENTRADA DE DATOS Y CALCULO DE ¡a, Wm. Al haber aplastado esta tecla, vemos en la pantalla dos al- ternativas: 1.- INGRESO DE TODOS LOS DATOS (PROBLEMA NUEVO) 2.- MODIFICACIÓN "DE DATOS ANTERIORES (si se trata de un problema ejecutado anteriormente y se quiere modificar alguno de los datos de entrada). -2.2- . R,' Respuesta del usuario, En este caso', Para R.- este ejemplo se escogerá el 1 número 1 y se responderá todas las preguntas como sigue-. NOMBRE DEL PROBLEMA (RENGLÓN' 1) ? R,- IEEE TRANS, ON ¡N5DUSTRY APPL, VOL IA-14, No.- 4 JUL/AUG78pp341, NOMBRE-DEL PROBLEMA (RENGLÓN 2) av . . . . MOTOR EN ESTADO ESTABLE RESISTENCIA DE ARMADURA? R.- 0.097164 Ohmios ÍNDUCTANCÍA DE ARMADURA? R.- 0.0055675 • CONSTANTE ELÉCTRICA? R.- 2,46110 CONSTANTE MECÁNICA? R.- 2.54700 MOMENTO DE INERCIA? R.- •1.75220: TOROUE DE CARGA? R.- 27.7 VOLTAJE DE LÍNEA? R.- 380 FRECUENCIA DE LINEA? R.-. 6.0 ÁNGULO DE DISPARO? R.- 120 NUMÉRO DE FASES? R.- 6 TiEMPO FINAL DE INTEGRACIÓN? .R.- 0.020 INTERVALO DE INTEGRACIÓN? . 0.001 R.- • •SE CALCULARAN 152 PUNTOS CADA CUANTOS PUNTOS DESEA ALMACENAR? R,- NOMBRE DE ARCHIVO DE DATOS? R.Ahora el computados comienza 1 cC1 a trabajar haciendo se deberá esperar hasta que en la pantalla aparezca la leyenda •2.3- los cálculos, FIN DE CALCULO, o aplastar la tecla 6 para terminar prematuramente la ejecución. TECLA 3 GRÁFICOS DÉ la, Wm, Vm en función del tiempo.-. Con misma esta tecla forma que obtendremos antes los se deberá resultados ir gráficos contestando a y, las de preguntas que aparecen en la pantalla: GRÁFICO EN PAPEL (SI-O NO}? R.-SI (en caso de contestar no, ei gráfico se hará en la pantalla) ALISTE GRAF1ZADOR: PONGA PAPEL Y AJUSTE TECLAS SET* APLASTE RETURN PARA CONTINUAR' ARCHIVO DE DATOS? 1.- la en función del tiempo. 2.- Wm en función del tiempo 3.- Vm en función del tiempo 4.- Las tres anteriores. . ' R.- C1 . CURVADESEADA? R.- 1 (según la curva deseada aplaste el número 1,2,3 para las curvas individualmente y 4 para tener las tres en el mismo rango del tiempo y dibujadas capaz de alcanzar las tres en una misma hoja). TIEMPO DESDE O HASTA 0.020 seg -tmin,tmáx PARA EL GRÁFICO? (T1 0.0056) R.-0.0056x0.020 INTERVALOS ENTRA MARCAS EN ELE EJE HORIZONTAL R.- la 0.001 CORRIENTE la DESDE O HASTA 19,72520 -la m¡n,lamáx, PARA EL GRÁFICO? R.- -INTERVALOS ENTRE MARCAS EN EL EJE VERTICAL? R.- 0x30 5 ORIGEN: t 0.0056 la O (SI O NO}? Cuando haya terminado R.- de grafizar se terminará esta fase. SI Si se desea otra curva tendrá nuevamente que aplastar la tecla 3. Ahora funcionará el grafizador dibujando la corriente de armadura Cuando haya terminado de grafizar se terminará esta fase. la. Si se desea otra curva tendrá nuevamente que aplastar la tecla 3. TECLA 4 ESCRITURA DE DATOS Y OTRAS CONSTANTES DESEA IMPRESIÓN EN PAPEL (SI O NO)? R.- Si (Si contestó no, se presentarán los datos y las tabla de valores en la pantalla). ALISTE EL IMPRESOR' Y LUEGO APLASTE PARA CONTINUAR** NOMBRE DEL ARCHIVO DE DATOS R.-C1 Escribirá en papel la página 2.8 Ternimando esta impresión preguntará: DESEA IMPRESIÓN DE VALORES DE: t, la, Wm, Vm? (S! O NO.)? R.-Si (Si responde No se finaliza esta etapa del programa) -2.5- RETURN HAY 152 PUNTOS CALCULADOS No.-del punto inicial R.- 1 No,- del punto final R.- 40 R.- No. Se imprimirá la hoja 2.9 IMPRESIÓN ADICIONAL DE VALORES (SI O NO) Cuando ya no se desee más valores con apalastar no se termina el programa. TECLA 5 CALCULO DE LA CORRIENTE MEDIA. Aplastando esta tecla tendríamos las siguientes leyendas: HAY 152 PUNTOS CALCULADOS N.-del PUNTO INICIAL? v N.-DEL PUNTO FINAL R,- 1 R.- 30 (este valor se_debe dar fijándose en la tabla de valores debido a que el valor medio se debe calcular justo en un período de corriente.) CORRIENTE MEDIA TORQUE (ImedxKm) 10.88 A 27.72 N.m. tecla 6 FIN DEL CALCULO Esta tecla tiene por fin dar por terminado cuando el tiempo de integración final no se ha cumplido. -2.6- el cálculo Es útil supongamos tiempos valos finales H de muy explícitamente en los integración pequeños, el casos en que muy sin grandes necesidad programa. se de puede se ha dado o inter- interrumpir terminarlo con esta tecla. * Alistar el grafizador: Poner el papel y ajustan las teclas set, para obtener los márgenes en los cuales se va a dibujar, punto bajo a la izquierda y Upper Right, punto alto de la derecha. ** Alistar el Impresor: Debe estar ON LINE y ON PRINTER' -2.7- Low Left, ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA ANÁLISIS DE. MOTOR DC CONTROLADO POR SCR 13-MAR-S1 16 i 51í42 IEEE TRANS* ON INDUSTRY APPL+r VOL IA-14» NO* 4» JUL/AUG 78 F-P 341 MOTOR EN ESTADO ESTABLE 1) DATOS DEL MOTOR: RESISTENCIA DE ARMADURA INDUCTANCIA DE ARMADURA CONSTANTE ELÉCTRICA CONSTANTE MECÁNICA MOMENTO DE INERCIA TQRRUE DE CARGA Rs = 0*097164 0.0055675 Kv = 2*46110 Km = 2*54700 J = 1*75220 TL .= 27*70000 OHMIOS HENRIOS ' Vses/rsd Newton*m/A Ká + m2 Newlon* m 2)' DATOS DE LA ALIMENTACIÓN* • VOLTAJE DE LINEA V VOLTAJE DE LINEA Vo f FRECUENCIA .DE LINEA PERIODO T FRECUENCIA ANGULAR (orneas) w ÁNGULO DE DISPARO Sl-f3 NO* DE FASES DE RECTIFICACIÓN! F VOLTAJES PARA CADA FASE* 1 v(t) 2 v(t> 3 v(t) 4 v(t) 5 V<t) ó Vít) ==. 380*00000 = 537.40115 = '.60*00000 =: 16*66667 = = = = =: == = = = V í eficaz) V (msx* ) Hz mses" 376*99112 rsd/ses 120*00000 árscíos ó Vo*SIN<w#t Vo*SIN(w*t Vo#SIN(w#t Vo*SIN(w*t Vo*SIN<w#t Vo*SIN(w*t - 0*00000) 1*04720) 2*09440) 3*14159) 4*18879) 5*23599) 3) CONDICIONES INICIALES Y RANGO DE INTEGRACIÓN? VALOR INICIAL DE CORRIENTE VALOR INICIAL DE VELOCIDAD INTEGRACIÓN DESDEí t = HASTAí t = EN INTERVALOS** h = 13 = 0*00000 A Wm = 120*75000 rsd/ses 5*556 20*044 mseá O«100 mseá 4) VALORES MÁXIMOS DE CORRIENTE Y DE VELOCIDAD; CORRIENTE MAX. VELOCIDAD MAX* 13 = 19*72520 A Utii = 120*76048 rso'/seá SE HAN CALCULADO: 152 PUNTOS DATOS ESTÁN ALMACENADOS EN ARCHIVOí Cl e. B-_ ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA ANÁLISIS DE MOTOR DC CONTROLADO POR SCR ' 13-MAR-81 16,51,42 IEEE TRANS, ON INDUSTRY AF'PL,* VOL IA-14» NO, 4r JUL/AUG 78 FP 341 MOTOR E N ESTADO ESTABLE t/mseá ; 5,556 5*656 5*750 5*856 5*956 6*056 6*156 6*256 6 + 356 6*456 6*556 6*656 6*756 6*856 .6*956 7*056 7*156 7*256 7*356 7*456 7*556 7*656 7*756 7*856 7*871 7*971 8*071 8*171 8*271 8*333 8*433 8*533 8,633 8*733 8*833 8*933 9*033 9*133 9*233 9,333 I3/A 0*000 2*926 5*654 8*171 10*469 12*535 14*360 15*934 17*248 18*293 19,059 19*539 19*725 19*610 19*186 18*447 17*387 16,001 14,283 12,230 9*835 7*098 4,013 0,578 0 , 000 0,000 0,000 0,000. 0,000 0,000 2,926 5,654 8,171 10,469 12,535 14,360 15,934 17,248 18,293 19,059 - . . ' ' • ' Wm/rsd/seá 120,750 120,749 120,748 120,747 120,747 120*747 120*747 120*748 120,749 120,750 120,751 120,752 120,753 120,755 120,756 120,757 120,758 120,759 120 ¿760 120,760 120,760 120,760 120,759 120,758 .. , 120,757 120,756 120,754 120*753 120,751 120,750 - 120*749 120,748 120,747 120,747 120,747 120.747 -: 120,748 120,749 120,750 120,751 B. 3 . Vir./V . 465,403 454,945 443,840 432,105 419,756 406,810 393,286 379,203 364,582 349,442 333*806 317*695 301,133 284,143 266,749 248.976 230,849 212,394 . 193,638 174,606 155.326 135,825 116,132 96,273 93,103 73,089 .:. 52 + 970 32*776 12,536 0,000 454,945 443,840 432,105 419,756 406,810 393,286 379,203 364,582 349,442 333,806 . ... BffiLIOGRAFIA.- 1. Charles E. Robinson, "Redesing of DC Motors for Aplications with Thyristor Power Supplies.", IEEE Trans. on Industry and Genral Applications, vol. IGA-4, No. 5, Sep/Oct 1968. pp 508-514. 2. Alan P. 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